碳化钙,电石的主要成分,是一种有机化合物,白色晶体,工业品则是灰黑色块状物,断面为紫色或灰色。遇水立即发生激烈反应,生成乙炔,并放出热量,这是实验室制乙炔的方法。碳化钙是重要的基本化工原料,主要用于产生乙炔气。也用于有机合成、氧炔焊接等。
英文别名: Calcium carbide; calcium acetylide; Quartz crystal; calcium ethynediide; ethyne, calcium salt (1:1)
电子式:Ca2+[:C≡C:]2- 中间的“≡”代表碳碳叁键。
InChI: InChI=1/C2. Ca/c1-2;/q-2;+2
理化性质:矿石为黄褐色或黑色的块状固体,纯品为白色晶体(纯度较高的是紫色)。密度2220千克/立方米,熔点2300℃(与碳化钙的纯度有关),遇水立即发生激烈反应,生成乙炔,并放出热量,这是实验室制乙炔的方法,电石含量不同熔点也随之变化。
杂质:因电石中常含有砷化钙(Ca3 As2)、磷化钙(Ca3 P2)等杂质,与水作用时同时放出砷化氢(AsH3 )、磷化氢(PH3 )等有毒气体,因此由电石产生的乙炔有毒。
实验室制乙炔的反应原理:CaC2+2H2O==Ca(OH)2+C2H2↑
这是一个放热反应,ΔH = -120kJ/mol,因此需要用饱和食盐水与之反应来控制反应速率。
碳化钙能导电,纯度越高,导电越易。
(1)电石与水反应生成的乙炔可以合成许多有机化合物
电石-石灰相平衡图
例如:合成橡胶、 人造树脂、丙酮、烯酮、炭黑等;同时乙炔一氧焰广泛用于金属的焊接和切割。
(2)加热粉状电石与氮气时,反应生成氰氨化钙,即石灰氮:
CaC2 + N2 → CaCN2 + C , ΔH = -296kJ/mol
石灰氮是制备氨基氰的重要原料。加热氰氨化钙 与食盐反应生成的熔体用于采金及有色金属工业。
(3)电石本身可用于钢铁工业的脱硫剂。
(4)生产聚氯乙烯(PVC),电石法生产聚氯乙烯利用电石(碳化钙CaC2),遇水生成乙炔(C2H2),将乙炔与氯化氢(HCl)合成制出氯乙烯单体(CH2=CHCl),再通过聚合反应使氯乙烯生成聚氯乙烯—[CH2—CHCI]n—的化学反应方法。
(5)旧时矿工下矿,将电石放入铁罐之中利用生成的乙炔(C2H2)制作成电石灯。
希望我能帮助你解疑释惑。