علم الكيمياء
تاريخ الكيمياء والعلماء المشاهير
التحاضير والتجارب الكيميائية
المخاطر والوقاية في الكيمياء
اخرى
مقالات متنوعة في علم الكيمياء
كيمياء عامة
الكيمياء التحليلية
مواضيع عامة في الكيمياء التحليلية
التحليل النوعي والكمي
التحليل الآلي (الطيفي)
طرق الفصل والتنقية
الكيمياء الحياتية
مواضيع عامة في الكيمياء الحياتية
الكاربوهيدرات
الاحماض الامينية والبروتينات
الانزيمات
الدهون
الاحماض النووية
الفيتامينات والمرافقات الانزيمية
الهرمونات
الكيمياء العضوية
مواضيع عامة في الكيمياء العضوية
الهايدروكاربونات
المركبات الوسطية وميكانيكيات التفاعلات العضوية
التشخيص العضوي
تجارب وتفاعلات في الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
مواضيع عامة في الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء الحرارية
حركية التفاعلات الكيميائية
الكيمياء الكهربائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع عامة في الكيمياء اللاعضوية
الجدول الدوري وخواص العناصر
نظريات التآصر الكيميائي
كيمياء العناصر الانتقالية ومركباتها المعقدة
مواضيع اخرى في الكيمياء
كيمياء النانو
الكيمياء السريرية
الكيمياء الطبية والدوائية
كيمياء الاغذية والنواتج الطبيعية
الكيمياء الجنائية
الكيمياء الصناعية
البترو كيمياويات
الكيمياء الخضراء
كيمياء البيئة
كيمياء البوليمرات
مواضيع عامة في الكيمياء الصناعية
الكيمياء الاشعاعية والنووية
Graphite: intercalation compounds
المؤلف:
CATHERINE E. HOUSECROFT AND ALAN G. SHARPE
المصدر:
INORGANIC CHEMISTRY
الجزء والصفحة:
2th ed p 345
27-3-2017
2315
Graphite: intercalation compounds
Graphite possesses the remarkable property of forming many intercalation (lamellar or graphitic) compounds, the formation of which involves movement apart of the carbon layers and the penetration of atoms or ions between them. There are two general types of compound:
Polymeric carbon monofluoride, CFn (n ≤ 1), is a widely studied example of the first type of compound. It is formed when F2 reacts with graphite at 720K (or at lower temperatures in the presence of HF), although at 970 K, the product is monomeric CF4. The fluorine content in materials formulated as CFn is variable and their colour varies, being white when n ≈1.0. Carbon monofluoride possesses a layer structure, and is used as a lubricant, being more resistant to atmospheric oxidation at high temperatures than graphite. Part of one layer is shown in Figure 1.1b; in the idealized compound CF, each C atom is tetrahedral; each C_C bond distance within a layer is 154 pm, and between layers is 820 pm, i.e. more than double that in α-graphite. The second class of intercalation compound includes the blue graphite salts formed with strong acids in the presence of oxidizing agents, and the metallic-looking red or blue compounds formed when graphite reacts with group 1 metals. For example, when graphite is treated with an excess of K (and unreacted metal is washed out with Hg), a paramagnetic copper-coloured material formulated as K+[C8]- results. The penetration of K ions between the layers causes structural changes in the graphite framework: the initially staggered layers (Figure 1.1a) become eclipsed, and the interlayer spacing increases from 335 to 540pm. The K+ ions lie above (or below) the centres of alternate C6-rings, as indicated in structure 1.1, forming layers of centredhexagonal motifs.
(1.1)
The electrical conductivity of KC8 is greater than that of α-graphite, consistent with the addition of electrons to the delocalized π-system. Heating KC8 leads to the formation of a series of decomposition products as the metal is eliminated (equation 1.1). The structures of these materials are related, there being one, two, three, four or five carbon layers respectively between layers of K ions.