Вибір Редакції

ГРАФІТУ З'ЄДНАННЯ

соед. Включення, що утворюються при впровадженні атомів, іонів або молекул між вуглецевими шарами кристалічної. решітки графіту. При цьому використовують в-ва, здатні легко віддавати електрони (напр., лужні метали) або приймати їх (напр., галогени, галогеніди металів). Освіта Г. с. супроводжується розбуханням графіту (внаслідок розсовування вуглецевих шарів) і істотним зміною його електричні. св-в.

Крістал лич. решітка З 8 До; темні кружки -атоми вуглецю, світлі-калію>.

Соед. з лужними металами можуть мати склади С 8 М, С 16 М, С 24 М, С 36 М, С 40 М, С 64 М. Метал в решітці знаходиться в вигляді атома; при його іонізації відбувається перенос електронів в зону провідності графіту. Структура з 8 до представлена ​​на малюнку. у цього сполуки. атоми металу розташовуються над центрами гексаген, кілець з атомів вуглецю. У соед. З 16 М атоми металу розташовані так само, але тільки між кожною парою шарів графіту. Аналогічно побудовані й ін. З'єднання. У разі С 64 М один ме-талліч. шар доводиться на вісім вуглецевих.

На відміну від ін. Лужних металів, Na утворює сполуки. з великим надлишком вуглецю: з прир. графіту отримані C 120 Na, C 64 Na, C 36 Na, з штучно полученного-

Na. За зменшення деформуючого дії на решітку графіту при утворенні шаруватих соед.лужні метали розташовуються в ряд: Cs, Rb, K, Na, Li. Соед. з графітом утворюють також ін. метали-Ва, Sr, Zn, Cd і багато РЗЕ. У соед. з галогенами відбувається перенос електронів із зони провідності графіту до атомам галогену, в результаті чого утворюються позитивно заряджені дірки. наиб. відомі бромсодержащие Г. с. , Напр. З 8 Вr. Синтезовані сполуки. з фтором складу CF 0, 676 -CF 0, 998 , C 2 F і C 4 F.

Отримано Г. с. з кислородсодержащими к-тами, напр. C 24 HSO 4 - * H 2 SO 4 (гидросульфат графіту). H 2 SO 4 впроваджується в решітку графіту у вигляді іонів HSO 4 або молекул. Відомі сполуки. з HF, напр. C + 24 HF - 2 * 2H 2 F 2 .

Вельми численні сполуки. з галогенідами (напр., з А1С1 3 , FeCl 3 , ZrCl 4 , UC1 4 , МоС1 5 , MoF 6 , BrF 3 , IC1), Оксиген-логенідамі (СrО 2 С1 2 , CrO 2 F 2 , UO 2 C1 2 , XeOF 2 ), оксидами і сульфідами металів. Їх часто наз. "Молекулярними комплексами", т. К. Вони утворюються при впровадженні галогенідів в решітку графіту у вигляді молекул. З сполуки. з галогенідами металів наиб. вивчено соед. з FeCl 3 , в к-ром зміст хлориду може досягати 56%; при цьому можливі для заповнення шари зайняті тільки на 92%. У разі А1С1 3 соед. має ф-лу З + m [АlС1 4 + nАlС1 3 ], де співвідношення m: (n + l) становить 1: 9, 1: 18 або 1: 36. Сульфід або хлорид металу зі змінною валентністю при впровадженні в графіт набуває більш високу ступінь окислення. Властивості. Соед. з невеликим вмістом внедрившегося в-ва мають чорний колір і по зовн. виглядом мало відрізняються від вихідного графіту. У міру збільшення вмісту їх колір змінюється спочатку на синьо-блакитний, потім на жовто-оранжевий. Наїб.цікаве св-во Г. с. - висока електричні. провідність, що наближається до провідності Сі або Ag, a в ряді випадків навіть перевищує її в 2-5 разів. Макс. провідність характерна для сполуки. з акцепторами електронів, напр. з IC1. Так, електричні. провідність вздовж осі

а:

для С 82 IС1 1, 08 0, 9 * 10 -3 Ом -1 * m -1 ; для C 16, 3 IC1 1, 1, 2, 8 * 10 -3 Ом -1 * м - 1 ; для С 33, 0 IС1 1, 1 1, 3 * 10 -3 Ом -1 * м -1 . Ці зна- чення в 70 разів перевищують електричні. провідність вихідного піролітіч. графіту і близькі до провідності Аі. Зі зниженням т-ри електричні. провідність Г. с. збільшується. Соед. з К, Rb і Cs володіють надпровідними св-вами. Соед. з лужними металами не розкладаються при кімнатній т-рі в інертному атмосфері; легко окислюються; взаи-мод. з Н 2

і N

2 . При високих т-рах метал може випаровуватися. Хім. способами повністю видалити метал з соед. не вдається. При покращення. т-рах більшість Г. с. відрізняється високою хім. активністю. При тримаючи. або хім. розкладанні, до-рої може протікати досить бурхливо, шарувата структура зберігається без змін. При гідролізі з цих соед. виділяється тільки Н 2 . Особливість Г. с. з галогенами, недо-римі галогенидами металів і ін. -Здатність утримувати частину внедрившихся атомів або молекул навіть при високих т-рах. Такі сполуки. наз. "залишковими", вони стійкі навіть при нагріванні в нейтральних середовищах і в вакуумі до 1200-1500 Хімічна енциклопедія. - М.: Радянська енциклопедія. Під ред. І. Л. Кнунянц. 1988.