Carbure de lithium - Lithium carbide
|
|
| Noms | |
|---|---|
|
Nom IUPAC préféré
Carbure de lithium |
|
|
Nom IUPAC systématique
Dilithium(1+) éthyne |
|
| Autres noms
acétylure de dilithium
Lithium-dicarbone |
|
| Identifiants | |
|
Modèle 3D ( JSmol )
|
|
| ChemSpider | |
| Carte d'information de l'ECHA |
100.012.710 
|
| Numéro CE | |
|
CID PubChem
|
|
|
|
|
|
| Propriétés | |
|
Li 2C 2 |
|
| Masse molaire | 37,9034 g/mol |
| Densité | 1,3 g/cm³ |
| Point de fusion | > 550°C |
| Réagit | |
| Solubilité | insoluble dans les solvants organiques |
|
Sauf indication contraire, les données sont données pour les matériaux dans leur état standard (à 25 °C [77 °F], 100 kPa). |
|
 vérifier ( qu'est-ce que c'est ?)
  |
|
| Références de l'infobox | |
Carbure de lithium , Li
2C
2, souvent connu sous le nom d' acétylure de dilithium , est un composé chimique de lithium et de carbone , un acétylure . C'est un composé intermédiaire produit lors des procédures de datation au radiocarbone . Li
2C
2fait partie d'une vaste gamme de composés lithium-carbone qui comprennent le Li riche en lithium
4C , Li
6C
2, Li
8C
3, Li
6C
3, Li
4C
3, Li
4C
5, et les composés d'intercalation du graphite LiC
6, LiC
12, et LiC
18.
Li
2C
2est le composé riche en lithium le plus thermodynamiquement stable et le seul qui puisse être obtenu directement à partir des éléments. Il a été produit pour la première fois par Moissan , en 1896, qui a fait réagir du charbon avec du carbonate de lithium .
Les autres composés riches en lithium sont produits par réaction de vapeur de lithium avec des hydrocarbures chlorés , par exemple CCl 4 . Le carbure de lithium est parfois confondu avec le médicament carbonate de lithium , Li
2CO
3, en raison de la similitude de son nom.
Préparation et chimie
Au laboratoire, des échantillons peuvent être préparés en traitant de l' acétylène avec une solution de lithium dans l'ammoniac, à -40°C, avec création d'un composé d'addition de Li 2 C 2 • C 2 H 2 • 2NH 3 qui se décompose en courant d'hydrogène à température ambiante. température donnant une poudre blanche de Li 2 C 2.
Les échantillons préparés de cette manière sont généralement faiblement cristallins. Des échantillons cristallins peuvent être préparés par une réaction entre du lithium fondu et du graphite à plus de 1000 °C. Li 2 C 2 peut également être préparé par réaction de CO 2 avec du lithium fondu.
Une autre méthode de production de Li 2 C 2 est le chauffage du lithium métallique dans une atmosphère d' éthylène .
Le carbure de lithium s'hydrolyse facilement pour former de l'acétylène :
L'hydrure de lithium réagit avec le graphite à 400°C pour former du carbure de lithium.
Aussi Li 2 C 2 peut être formé lorsque le composé organométallique n-butyllithium réagit avec l'éthyne dans le THF ou Et 2 O utilisé comme solvant, la réaction est rapide et hautement exothermique.
![{\displaystyle {\ce {{C2H2}+2BuLi->[{\ce {Et2O\ ou\ THF}}]{Li2C2}+2C4H10}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/69e46f1798c0434e9898b0aabf9c75db128bb6fc)
Le carbure de lithium réagit rapidement avec l'acétylène dans l'ammoniac liquide pour donner une solution claire d'acétylure de lithium.
LiC≡CLi + HC≡CH → 2 LiC≡CH
Cette préparation du réactif améliore parfois le rendement en éthynylation par rapport à celui obtenu avec le réactif préparé à partir de lithium et d'acétylène.
Structure
Li
2C
2est un composé de phase Zintl et existe sous forme de sel , 2Li+
C
22−
. Sa réactivité, combinée à la difficulté de faire pousser des monocristaux appropriés , a rendu difficile la détermination de sa structure cristalline. Il adopte une structure cristalline anti- fluorite déformée , similaire à celle du peroxyde de rubidium ( Rb
2O
2) et le peroxyde de césium ( Cs
2O
2). Chaque atome de Li est entouré de six atomes de carbone provenant de 4 acétylures différents, avec deux acétylures coordonnant le côté - et les deux autres en bout. La distance CC observée de 120 pm indique la présence d'une triple liaison C=C. À hautes températures Li
2C
2 se transforme de manière réversible en une structure cubique anti-fluorite.
Utilisation dans la datation au radiocarbone
Il existe un certain nombre de procédures utilisées, certaines qui brûlent l'échantillon en produisant du CO 2 qui est ensuite mis à réagir avec du lithium, et d'autres où l'échantillon contenant du carbone réagit directement avec du lithium métallique. Le résultat est le même : du Li 2 C 2 est produit, qui peut ensuite être utilisé pour créer des espèces faciles à utiliser en spectroscopie de masse, comme l'acétylène et le benzène. Notez que du nitrure de lithium peut se former et cela produit de l' ammoniac lorsqu'il est hydrolysé, ce qui contamine le gaz acétylène.