Allilek magnezu

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
(Przekierowano z Seskwiwęglik magnezu)
Skocz do: nawigacja, szukaj
Allilek magnezu
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny Mg2C3
Inne wzory Mg2[C=C=C]
Masa molowa 60,34 g/mol
Wygląd ciało stałe
Identyfikacja
Numer CAS 12151-74-5
Podobne związki
Inne aniony MgC2
Inne kationy Li4C3

Allilek magnezu (seskwiwęglik magnezu), Mg2C3nieorganiczny związek chemiczny magnezu z grupy allilków.

Otrzymywanie[edytuj]

Pierwsze metody otrzymywania allilku magnezu z przełomu XIX i XX w. polegały na ogrzewaniu magnezu z węglem[1], gazem koksowniczym[2] lub różnymi związkami organicznymi[3]

Współcześnie otrzymuje się go w reakcji pyłu magnezowego z metanem lub n-pentanem w temp. ok. 700 °C[4][5][6]:

10Mg + 3C5H125Mg2C3 + 18H2

Możliwa jest też synteza z MgO i metanu, jednak ze względu na wymaganą wysoką temperaturę procesu, 1400 °C, jest to metoda mało praktyczna[5]:

2MgO + 3CH4Mg2C3 + 2H2O↑ + 4H2

Budowa[edytuj]

Ma strukturę krystaliczną zawierającą trójwęglowe liniowe łańcuchy [C=C=C]4− skoordynowane z jonami Mg2+. Jon poliwęglowy ma strukturę izoelektronową z [N=N=N] , [N=C=N]2− i [N=B=N]3−, jednak wiązania C−C w allilku magnezu mają charakter głównie kowalencyjny. Ich długości wynoszą 133,2 pm, co jest o 5 pm więcej niż w allenie. Takie skrócenie wiązań jest cechą odwrotną niż w węglikach C2−2 i jest tłumaczone występowaniem wiązań mostkowych z magnezem[4].

Właściwości chemiczne[edytuj]

Allilek magnezu w temperaturze >700 °C ulega rozkładowi do pierwiastków[6]. W kontakcie z wodą ulega gwałtownej hydrolizie z wydzieleniem propadienu (allenu, H2C=C=CH2) i propynu (metyloacetylenu, H3C−C≡CH)[5]:

Mg2C3 + 2H2OC3H4↑ + 2MgO (lub Mg(OH)2)

Podobne trójwęglowe węglowodory powstają podczas ogrzewania mieszaniny Mg2C3 z halogenkami amonu[5]:

Mg2C3 + 4NH4XC3H4↑ + NH3↑ + 2MgX2
X = F, t = 130 °C
X = Cl, t = 290 °C
X = Br, t = 450 °C (produkty gazowe nie scharakteryzowane)

Reakcje te proponowane są jako metody preparatywne otrzymywania C3H4. Powstające halogenki magnezu można bezpośrednio wykorzystać do uzyskania metalicznego magnezu w typowym procesie elektrolitycznym (w przeciwieństwie do tlenku lub wodorotlenku magnezu powstających podczas hydrolizy allilku); z magnezu z kolei można odtworzyć Mg2C3[5].

Przypisy[edytuj]

  1. Roland Edgar Slade. The reducibility of magnesium oxide by carbon. „J. Chem. Soc., Trans.”. 93, s. 327-333, 1908. DOI: 10.1039/CT9089300327. 
  2. James Parkinson. On the alloys of magnesium. „J. Chem. Soc.”. 20, s. 117-131, 1867. DOI: 10.1039/JS8672000117. 
  3. Novak, J.. Information on magnesium carbide. „Z. Phys. Chem.”. 73 (5), s. 513-546, 1910. 
  4. a b Fjellvag H., Pavel K.. Crystal Structure of Magnesium Sesquicarbide. „Inorg. Chem.”. 31 (15), s. 3260-3263, 1992. DOI: 10.1021/ic00041a018. 
  5. a b c d e Sabrina Disch, Anthony K. Cheetham, Uwe Ruschewitz. Formation of Unsaturated C3 Hydrocarbons by the Protolysis of Magnesium Sesquicarbide with Ammonium Halides. „Inorg. Chem.”. 47 (3), s. 969–973, 2008. DOI: 10.1021/ic701760s. 
  6. a b Sandra M. Hick, Carolin Griebel, Richard G. Blair. Mechanochemical Synthesis of Alkaline Earth Carbides and Intercalation Compounds. „Inorg. Chem.”. 48 (5), s. 2333–2338, 2009. DOI: 10.1021/ic8022437.