Węglik lantanu
|
|
| Identyfikatory | |
|---|---|
|
Model 3D ( JSmol )
|
|
| ChemSpider | |
| Karta informacyjna ECHA | 100.031.923 |
| Numer WE |
|
|
Identyfikator klienta PubChem
|
|
|
Pulpit nawigacyjny CompTox ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Nieruchomości | |
| LaC 2 | |
| Masa cząsteczkowa | 162,927 g/mol |
| Wygląd | kryształy tetraedryczne |
| Gęstość | 5,29 g/cm3 , ciało stałe |
| Temperatura topnienia | 2360 ° C (4280 ° F; 2630 K) |
| Struktura | |
| Tetragonalny | |
| D 17 4h , 14/mmm, t16 | |
| 6 | |
|
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w stanie normalnym (przy 25°C [77°F], 100 kPa).
|
|
Węglik lantanu ( La C 2 ) jest związkiem chemicznym . Jest badany w odniesieniu do produkcji niektórych typów nadprzewodników i nanorurek .
Przygotowanie
LaC 2 można otrzymać w reakcji tlenku lantanu La 2 O 3 z węglem w piecu elektrycznym lub przez stopienie granulek pierwiastków w piecu łukowym.
Nieruchomości
LaC 2 reaguje z wodą tworząc acetylen , C 2 H 2 i mieszaninę złożonych węglowodorów. LaC 2 jest przewodnikiem metalicznym, w przeciwieństwie do CaC 2 , który jest izolatorem. Struktura krystaliczna LaC 2 pokazuje, że zawiera on jednostki C 2 o długości wiązania CC 130,3 µm, co jest dłuższe niż długość wiązania CC w węgliku wapnia, 119,2 µm, co jest zbliżone do długości wiązania etyny. Strukturę LaC 2 można opisać jako La 3+ C 2 2− (e-) gdzie elektron wchodzi w pasmo przewodnictwa i orbitale antywiążące na anionie C2 , zwiększając długość wiązania. Jest to analogiczne do wiązania obecnego w azotoboran , CaNiBN.
Węglik lantanu w nanostrukturach węglowych
W 1990 roku Kratschmer i współpracownicy opublikowali metodę wytwarzania makroskopowych ilości C 60 i potwierdzania pustych, podobnych do klatek struktur. Następnie opublikowano metody dla wyższych fulerenów (C 70 i wyższe). W 1993 roku naukowcy odkryli, jak zrobić związek mniej podatny na wilgoć i powietrze. Zrobili pojemniki do przechowywania buckminsterfullerenes lub buckyballs; dlatego nazwali pojemniki „buckyjars”. W połowie lat 90. uniwersytetom wydano kilka patentów w USA; eksperymenty z technikami wytwarzania były kontynuowane na uniwersytetach na całym świecie, w tym w Indiach, Japonii i Szwecji.
Atomy lantanu zamknięte w fulerenach
W La@C 72 lantan wydaje się stabilizować klatkę węglową C 72 . Badanie przeprowadzone w 1998 roku przez Stevensona i in. potwierdzili obecność La@C 72 , jak również La 2 @C 72 , ale pustej klatki C 72 nie było, na podstawie spektrometrii mas z desorpcją laserową i spektroskopii UV-vis. Badanie z 2008 roku przeprowadzone przez Lu i in. wykazało, że La 2 C 72 nie przestrzega zasady izolowanego pięciokąta (IPR) , ale ma dwie pary skondensowanych pięciokątów na każdym biegunie klatki i że dwa atomy La znajdują się blisko dwóch par skondensowanych pięciokątów. Wynik ten stanowi dodatkowe wsparcie dla idei, że klatka węglowa jest stabilizowana przez atomy La.
Oprócz właściwości zawartych w tabeli po prawej stronie, przetestowano właściwości magnetyczne masowych ilości La@C 82 (wyizolowanego z różnych pustych w środku fulerenów). Dane namagnesowania dla izolowanego izomeru La@C 82 uzyskano za pomocą magnetometru SQUID w temperaturach w zakresie od 3 do 300 K. Dla La@C 82 zaobserwowano, że odwrotna podatność w funkcji temperatury jest zgodna z prawem Curie-Weissa . Stwierdzono , że efektywny moment magnetyczny dla La@C 82 wynosi 0,38 μ B.
Węglik lantanu również wykazywał właściwości nadprzewodzące po przekształceniu w warstwowy halogenek węglika lantanu La2C2X2 ( X = Br ,I) . Badania z wykorzystaniem pomiarów dyfrakcji proszkowej neutronów o wysokiej rozdzielczości od temperatury pokojowej do 1,5 kelwina wykazały, że ma on właściwości nadprzewodzące odpowiednio przy około 7,03 kelwina dla X=Br i około 1,7 kelwina dla X=I.
Linki zewnętrzne
- MIT Open Courseware 3.091 – Wprowadzenie do chemii ciała stałego
- Patent USA z 2001 r. — Nanomateriały węglikowe.
- Patent USA z 1997 r. – Przechowywanie wodoru w warstwowych nanostrukturach.
- Patent USA z 1996 r. – Nanocząstki metalu, stopu lub węglika metalu oraz sposób ich wytwarzania.
- Patent USA z 1995 r. – Magnetyczne nanocząsteczki metalu lub węglika metalu oraz sposób ich wytwarzania.