Карбин

обсуждение проблем неорганической химии, неорганического материаловедения, химии твердого тела и всего, что с этим связано
inorgancis, materials and solid state chemistry for professionals
Аватара пользователя
Droog_Andrey
Сообщения: 2534
Зарегистрирован: Сб сен 29, 2007 8:29 pm
Контактная информация:

Карбин

Сообщение Droog_Andrey » Вс окт 18, 2009 11:55 pm

Вдогонку соседней теме...

В русскоязычных учебниках сплошь и рядом упоминается такая аллотропная модификация углерода, как карбин. Говорится даже, что можно выделить две его разновидности: полиин и поликумулен, и что их строение и свойства отличаются (например, полиин озонируется до щавелевой кислоты, а поликумулен - до углекислого газа); что карбин - полупроводник с шириной ЗЗ 0.1 эВ, что есть много публикаций по поводу применения его в фотоэлементах и т.д., и что он даже обнаружен в природе.

Но в англоязычных источниках карбин ни сном, ни духом. Такое впечатление, что он - советская достопримечательность 60-х - 70-х годов...

Я тут попробовал рассчитать DFT цепочки полиина и поликумулена. Так знаете что? Они оказались тождественными. То есть для структуры (─С≡C─)n, где длины "одинарной" и "тройной" связей равны a и b, на двумерной ППЭ в координатах (a; b) мне удалось обнаружить только один минимум a=b=1.285... (может, конечно, плохо искал...)

Что интересно, тот же Ахметов сообщает о высокой термодинамической устойчивости карбина (стандартная энтальпия образования из графита -33.5 кДж/моль), в то время как расчёт VSXC/6-31G* даёт энтальпию образования газообразной молекулы С из газообразного C60, равную +60 кДж/моль углерода. Учитывая то, что энтальпия образования C60 из графита составляет более +35 кДж на моль углерода, получаем разницу между расчётом и сообщаемыми данными порядка 130 кДж/моль атомов углерода. Конечно, расчёт очень груб, но не до такой же степени... :?

В чём дело? :issue:
2^74207281-1 is prime!


Аватара пользователя
slavert
Сообщения: 6694
Зарегистрирован: Сб янв 17, 2004 12:28 am

Re: Карбин

Сообщение slavert » Пн окт 19, 2009 3:10 pm

карбина и поликумулена не существует (по крайней мере чистого)
получены лишь очень тонкие пленки которые крайне неустойчивы

Аватара пользователя
Droog_Andrey
Сообщения: 2534
Зарегистрирован: Сб сен 29, 2007 8:29 pm
Контактная информация:

Re: Карбин

Сообщение Droog_Andrey » Пн окт 19, 2009 7:09 pm

Ну вот... выходит, ещё один миф... :(

Но что же это тогда такое?
http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2/4636.html
Кристаллич. модификация углерода гексагон. сингонии с цепочечным строением молекул наз. к а р б и н. Цепи имеют либо полииновое строение (─С≡C─), либо поликумуленовое (=С=C=). Известно неск. форм карбина, отличающихся числом атомов в элементарной ячейке, размерами ячеек и плотностью (2,68-3,30 г/см3). Карбин встречается в природе в виде минерала чаоита (белые прожилки и вкрапления в графите) и получен искусственно - окислит. дегидрополиконденсацией ацетилена, действием лазерного излучения на графит, из углеводородов или CCl4 в низкотемпературной плазме.
P.S. Гугл на запрос "чаоит" выдаёт вот что:
http://him.1september.ru/articlef.php?ID=200701301
http://www.mindat.org/min-1207.html
http://web.mit.edu/afs/athena.mit.edu/u ... ropes.html

Marxist, спасибо за ссылку, попробую завтра скачать...
2^74207281-1 is prime!

Maloy
Сообщения: 3937
Зарегистрирован: Пн дек 24, 2007 1:31 pm

Re: Карбин

Сообщение Maloy » Вт окт 20, 2009 7:14 am

ну его и открыли в союзе, Сладков, и щас какието случки по проблемам этой фигни периодически бывают, так что если хотите поговорите с людьми, которые в теме

Аватара пользователя
Droog_Andrey
Сообщения: 2534
Зарегистрирован: Сб сен 29, 2007 8:29 pm
Контактная информация:

Re: Карбин

Сообщение Droog_Andrey » Вт окт 20, 2009 7:42 pm

Странно, что про карбин пишут почти во всех учебниках, а реально сведения о нём противоречивы, и даже на химическом форуме мало кто "в теме"... :issue:
2^74207281-1 is prime!

Аватара пользователя
slavert
Сообщения: 6694
Зарегистрирован: Сб янв 17, 2004 12:28 am

Re: Карбин

Сообщение slavert » Вт окт 20, 2009 8:13 pm

я в теме, карбина не существует в каком-либо осязаемом виде
есть пленки и все

Cherep
Сообщения: 22576
Зарегистрирован: Чт окт 30, 2003 9:22 am

Re: Карбин

Сообщение Cherep » Вт окт 20, 2009 8:17 pm

А ссылки какие-нибудь? Тыже плёнки не с потолка брал.

Аватара пользователя
slavert
Сообщения: 6694
Зарегистрирован: Сб янв 17, 2004 12:28 am

Re: Карбин

Сообщение slavert » Вт окт 20, 2009 10:18 pm

Carbyne and carbynoid structures - Google Книги


там обзор, но суть в том что посколько это полимер, то не понятно что считать чистой фазой, это первое
второе - это самое очевидное органику, что наращивая цепи с тройными связями соединения теряют устойчивость - то есть линейные полиины известно что все взрывчаты, поэтому очевидно что таких соединений с длинной цепью не существует
то что получали - это некая чача в которой вероятно есть фрагменты с тройными связями но в целом скорее аморфный углерод или иная нечесть
пленки особо тонкие вроде получили чистого

Cherep
Сообщения: 22576
Зарегистрирован: Чт окт 30, 2003 9:22 am

Re: Карбин

Сообщение Cherep » Ср окт 21, 2009 12:58 am

Вот источник пожалуй поавториретнее гугля с его сканами
Случайно на харде натунулся.

Slawomir Szafert*,† and J. A. Gladysz*,‡
Update 1 of: Carbon in One Dimension: Structural Analysis of the Higher
Conjugated Polyynes
Chem. Rev. 2006, 106, PR1−PR33
However, the polymeric sp carbon allotrope, often termed “carbyne”, remains an unsettled and somewhat controversial topic.[3]
(3) Reviews and critical analyses: (a) Mel’nichenko, V. M.; Sladkov,
A. M.; Nikulin, Yu. N. Russ. Chem. ReV. 1982, 51, 421. (b) Smith,
P. P. K.; Buseck, P. R. Science 1982, 216, 984. © Kudryavtsev,
Yu. P.; Heimann, R. B.; Evsyukov, S. E. J. Mater. Sci. 1996, 31,
5557. (d) Cataldo, F. Polym. Int. 1997, 44, 191. (e) Hlavaty, J.; Kavan,
L.; Kasahar, N.; Oya, A. Chem. Commun. 2000, 737. (f) Tobe, Y.;
Wakabayashi, T. In Acetylene Chemistry; Diederich, F., Stang, P. J.,
Tykwinski, R. R., Eds; Wiley/VCH: Weinheim, 2004; Chapter 9.
(g) Polyynes: Synthesis, Properties and Applications; Cataldo, F.,
Ed.; Taylor & Francis: New York, 2005.

Аватара пользователя
slavert
Сообщения: 6694
Зарегистрирован: Сб янв 17, 2004 12:28 am

Re: Карбин

Сообщение slavert » Ср окт 21, 2009 2:39 am

не, ну сам посуди, к примеру полиэтилен, он же всегда разный, да и любой полимер так же, общие свойства у продуктов разных полимеризаций есть, а какие там молекулы в куске смешаны - это вечный вопрос
основная проблема это то что например карбин если из полимеров получают, там аццкая смесь, карбин, полимер, переходные молекулы полимера в карбин, плюс аморфный углерод, и так со всеми методами синтеза из макромолекул, а цепочки ацетиленовые далеко естественно не растут, окончательно неустойчивы по-моему от С14
так что фрагменты карбина получены, и все, это если в кусковом виде

Аватара пользователя
SkydiVAR
Сообщения: 8935
Зарегистрирован: Пн янв 19, 2009 12:51 am
Контактная информация:

Re: Карбин

Сообщение SkydiVAR » Ср окт 21, 2009 10:26 am

Вот кстати, коллеги!
Как же все-таки можно в принципе различить эти две модификации карбина - полиацетилен и поликумулен?
Везде углерод в sp-гибридизации. Там должны быть просто две сплошных ортогональных цепи сопряжения и никакой окислитель не разберет (по крайней мере - в середине цепи) где там простая или двойная или тройная связи. Разве что на конце цепи будет понятно: два там водорода - кумулен, один - полиацетилен.
Или я что-то где-то с прямым углом спутал? :?
Меч-кладенец - оружие пофигистов.

Аватара пользователя
Formalinum
Сообщения: 1606
Зарегистрирован: Вс окт 24, 2004 4:28 am
Контактная информация:

Re: Карбин

Сообщение Formalinum » Ср окт 21, 2009 10:32 am

SkydiVAR писал(а):Везде углерод в sp-гибридизации. Там должны быть просто две сплошных ортогональных цепи сопряжения и никакой окислитель не разберет (по крайней мере - в середине цепи) где там простая или двойная или тройная связи.
В сопряжённых ацетиленах сопряжения нет :wink: Потому они и нестабильны - "электронные цилиндры" отдельных тройных связей расталкиваются. Частенько со взрывом :D
В кумуленах в этом плане обстановка стабильнее :mrgreen:

Иначе говоря, в полиацетиленах нет "перетекания" электронной плотности от атома к атому - имеются локализованные простые связи, которые к окислению относительно более стойкие. При окислении полиацетиленов получается щавелевая кислота, содержащая те самые простые С-С-связи :wink:

Аватара пользователя
SkydiVAR
Сообщения: 8935
Зарегистрирован: Пн янв 19, 2009 12:51 am
Контактная информация:

Re: Карбин

Сообщение SkydiVAR » Ср окт 21, 2009 10:40 am

Formalinum писал(а):В сопряжённых ацетиленах сопряжения нет :wink:
Интересно. Но - непонятно. "Черт возьми, Холмс, почему???" ©
Меч-кладенец - оружие пофигистов.

Аватара пользователя
Formalinum
Сообщения: 1606
Зарегистрирован: Вс окт 24, 2004 4:28 am
Контактная информация:

Re: Карбин

Сообщение Formalinum » Ср окт 21, 2009 10:56 am

SkydiVAR писал(а): Интересно. Но - непонятно. "Черт возьми, Холмс, почему???" ©
Цилиндр слишком симметричен, а для сопряжения необходимо выделить плоскость, в которой оно должно произойти. Вероятно, в этом и проблема.
Отсюда самые взрывчатые варианты - расталкивание двух таких электронных цилиндров и цилиндра со сферой (например, фторацетилен совершенно нестабилен и сильно взрывает при попытках его получить хотя бы in situ).

Аватара пользователя
slavert
Сообщения: 6694
Зарегистрирован: Сб янв 17, 2004 12:28 am

Re: Карбин

Сообщение slavert » Ср окт 21, 2009 12:07 pm

SkydiVAR писал(а):Вот кстати, коллеги!

Везде углерод в sp-гибридизации.
никакой гибридизации не существует в реале, то просто модель для учебника, доказано экспериментом что не существует

Аватара пользователя
ИСН
Робин Гуд
Сообщения: 8473
Зарегистрирован: Пт окт 10, 2003 5:32 pm
Контактная информация:

Re: Карбин

Сообщение ИСН » Ср окт 21, 2009 12:32 pm

Рожи твоей не существует в реале. А неподелённые пары, к примеру, я сам на рентгене видел.

Аватара пользователя
slavert
Сообщения: 6694
Зарегистрирован: Сб янв 17, 2004 12:28 am

Re: Карбин

Сообщение slavert » Ср окт 21, 2009 3:54 pm

видел на рентгене, это ты хорошо сказал, прямо в цытаты можно! ты всего лишь использовал модель для интерпретации сигнала с прибора

Аватара пользователя
slavert
Сообщения: 6694
Зарегистрирован: Сб янв 17, 2004 12:28 am

Re: Карбин

Сообщение slavert » Ср окт 21, 2009 4:40 pm

короче гибридизации не существует так как фотоэлектронные спектры даже метана с ней не соотносятся никак

Аватара пользователя
ИСН
Робин Гуд
Сообщения: 8473
Зарегистрирован: Пт окт 10, 2003 5:32 pm
Контактная информация:

Re: Карбин

Сообщение ИСН » Ср окт 21, 2009 4:58 pm

Модель у меня. Ну-ну. А фотоэлектронные спектры, типа, это богом данный орган чувств. :lol:
Карбина-то, конечно, нет в любом случае.

Ответить

Вернуться в «неорганическая химия и химия твердого тела / inorganic chemistry»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 2 гостя