Карбид бериллия

Карбид бериллия (англ. Beryllium carbide) — бинарное неорганическое химическое соединение бериллия и углерода с формулой Be₂C.

Карбид бериллия
Общие
Систематическое наименование	Карбид бериллия
Хим. формула	Be2С
Рац. формула	Be2С
Физические свойства
Состояние	твёрдое
Молярная масса	30,03536 г/моль
Плотность	2,24 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	2400 °C
Классификация
Рег. номер CAS	506-66-1
PubChem	68173
Рег. номер EINECS	208-050-7
SMILES	[Be]=C=[Be]
InChI	InChI=1S/C.2Be UQVOJETYKFAIRZ-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider	61480
Безопасность
Токсичность	ядовит
NFPA 704	3 4 2
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Помимо карбида бериллия Be₂С, которому посвящена эта статья, есть данные о получении карбида бериллия BeC₂ в реакции ацетилена с бериллием при температуре 400°С^[1].

Описание

Карбид бериллия представляет собой окрашенные кристаллы, цвет которых может быть от янтарного до темно-коричневого в зависимости от содержания примеси углерода. Крупнокристаллический карбид на воздухе, даже влажном, весьма устойчив, но в порошкообразном состоянии во влажном воздухе быстро разлагается^[2].
Обладает большой твердостью, большей, чем карбид кремния, и лишь немного уступающей твердости карбида бора и алмаза^[2][3].

Карбид бериллия можно представить как производное метана. Подобные соединения могут образовывать лишь небольшие по размерам ионы, так для Мg²⁺ и Са²⁺ известны только производные ацетилена MgC₂ и СаС₂^[2].

Получение и свойства

Карбид бериллия Ве₂С получают, нагревая порошкообразный бериллий с сажей до 1700°С в нейтральной атмосфере:
${\displaystyle {\mathsf {2Be+C\longrightarrow Be_{2}C}}}$
Также он может быть получен путём взаимодействия оксида бериллия с углеродом при температуре выше 1500°С:
${\displaystyle {\mathsf {2BeO+3C\longrightarrow Be_{2}C+2CO}}}$

Химические свойства

Карбид бериллия довольно реакционноспособен. При 1000°С взаимодействует с азотом:
${\displaystyle {\mathsf {3Be_{2}C+2N_{2}\longrightarrow 2Be_{3}N_{2}+3C}}}$
В атмосфере галогенов, за исключением иода, карбид бериллия переходит в галогенид, выделяя углерод:
${\displaystyle {\mathsf {Be_{2}C+2Cl_{2}\longrightarrow 2BeCl_{2}+C}}}$
При взаимодействии с галогеноводородами образуются галогенид и метан:
${\displaystyle {\mathsf {Be_{2}C+4HCl\longrightarrow 2BeCl_{2}+CH_{4}}}}$
Карбид бериллия медленно гидролизуется воде и разбавленными кислотами с выделением метана:
${\displaystyle {\mathsf {Be_{2}C+4H_{2}O\longrightarrow 2Be(OH)_{2}+CH_{4}}}}$
${\displaystyle {\mathsf {Be_{2}C+2H_{2}SO_{4}\longrightarrow 2BeSO_{4}+CH_{4}}}}$
В горячих концентрированных щелочах карбид бериллия растворяется с образованием бериллатов щелочных металлов и метана:
${\displaystyle {\mathsf {Be_{2}C+4NaOH\longrightarrow 2Na_{2}BeO_{2}+CH_{4}}}}$

Применение

Карбид бериллия может служить тугоплавким конструкционным материалом, так как в отсутствие влаги и кислорода не разлагается до 2100°С.

Физиологическое действие

Карбид бериллия Be₂C в больших концентрациях высокотоксичен. Является ирритантом. Как и многие другие соединения бериллия, очень опасен для окружающей среды.