Aluminiumcarbid

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Aluminiumcarbid ist eine anorganische chemische Verbindung aus der Gruppe der Carbide; hier zählt es zu den Methaniden (C⁴⁻), da es formal vom Methan abgeleitet ist. Es besteht aus den Elementen Aluminium und Kohlenstoff.

Geschichte

Die Verbindung wurde erstmals im Jahr 1855 vom französischen Chemiker Henri Étienne Sainte-Claire Deville beschrieben.<ref name="Soukup_anorg">Rolf Werner Soukup: Chemiegeschichtliche Daten anorganischer Substanzen, Version 2020, S. 6 pdf.</ref><ref name="Deville">H. É. Sainte-Claire Deville: Recherches sur les métaux, et en particulier sur l'aluminium. et sur une nouvelle forme du silicium in Ann. Chim. Phys. 43 (1855) 15.</ref> Der französische Chemiker Henri Moissan stellte es 1897 durch das Zusammenschmelzen von Aluminiumoxid und Calciumcarbid im elektrischen Ofen her.<ref name="Moissan">H. Moissan: Nouvelle méthode de préparation des carbures par l'action du carbure de calcium sur les oxydes in Compt. Rend. 125 (1897) 840.</ref>

Synthese

Die Herstellung von Aluminiumcarbid erfolgt im elektrischen Ofen in Wasserstoffatmosphäre bei 2000 °C aus den Elementen. Durch Verunreinigung mit verbleibendem Aluminium ist das Reaktionsprodukt gelblich bis orange gefärbt. Außerdem kann es bei 1100 °C aus den Elementen in Anwesenheit von Terpentin erzeugt werden.<ref name="brauer">Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band II, Ferdinand Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3, S. 841.</ref>

<math>\mathrm{4 \ Al + 3 \ C \longrightarrow Al_4C_3}</math>

Eigenschaften

Es bildet farblose bis hellgelbe, hexagonale Kristalle (a = 3,325, c = 24,94 Å) und schmilzt bei einer Temperatur von 2100 °C. Oberhalb von 2200 °C ist es nicht mehr stabil und zersetzt sich.<ref name="brauer" />

Aufgrund seines Charakters als salzartiges Carbid reagiert Aluminiumcarbid mit Säuren zu Methan und Aluminiumsalzlösungen.

<math>\mathrm{Al_4C_3 + 12 \, HCl \rightarrow 4 \ Al^{3+} + 12 \, Cl^- + 3 \, CH_4}</math>

Aluminiumcarbid ist neben Berylliumcarbid das einzige Carbid, das mit Wasser unter Bildung von Methan reagiert.<ref name=roempp/>

<math>\mathrm{Al_4C_3 + 12 \, H_2O \rightarrow 4 \ Al(OH)_3 + 3 \, CH_4}</math>

Weblinks

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Einzelnachweise