高中化学知识点讲解——离子型金属碳化物

离子型金属碳化物

1结构

离子型金属碳化物又称类盐碳化物，一般是由电负性较低的金属元素与碳元素形成，其中碳以阴离子形式存在，属于离子型化合物。如CaC2的电子式为：

电石，主要成分为碳化钙

主要的碳阴离子有C4－、C22－[结构式为(C≡C)22－]、C34－[结构式为(C=C=C)34－]等。含C4－的碳化物有Be2C、Al4C3等，它们在水解时生成CH4，故又称甲烷化物；含C22－的碳化物有Na2C2、Li2C2、CaC2、Ag2C、ZnC2等，它们在水解时生成乙炔，故又称乙炔化物：含C43－的碳化物有Mg2C3，它水解生成C3H4。

2存在形式

离子型金属碳化物通常只能以干态的固体形式存在。

3与水反应的实质

离子型金属碳化物中的金属阳离子结合水电离出的OH－生成金属氢氧化物，碳阴离子结合水电离出的H＋形成碳氢化合物，即：金属碳化物＋水→金属氢氧化物＋碳氢化合物。

4与水反应生成烃的分子式的确定

(1)守恒法(或叫配平法)

如Al4C3＋H2O→Al(OH)3↓＋_____，先配平“Al”得“4Al(OH)3”，再配平“O”得“12H2O”，最后根据“C”和“H”守恒得“C3H12”，根据两种原子个数比所满足的关系来确定烃的分子式为CH4，即Al4C3＋12H2O→4Al(OH)3↓＋3CH4。

(2)价态法

由于反应实质是水解，因而各元素的化合价不变。通常有三种方法：

①整体价态法：根据金属碳化物中碳负离子(多个碳原子形成的原子团)的化合价来确定烃分子中氢原子数目。

如从CaC2来看：CaC2→C2H2，

类比可知：ZnC2→C2H2，

Al4C3→C3H12→3CH4，

Mg2C3→C3H4，

Li2C2→C2H2。

②平均价态法：根据金属碳化物中碳元素的平均价态来直接确定烃的分子式。

如从CaC2→C2H2(只有C2H2中碳元素平均为－1价)，

Al4C3→3CH4(只有CH4中碳元素为－4价)。

(3)匹配法：根据碳负离子(原子团)所带电荷来确定生成的烃分子中氢原子数目。

如从Ca2+C22－→C2H2中，

Mg2+2C34－→C3H4。

方法(2)与(3)在本质上是相同的，方法(2)是从原子团的化合价来分析，而方法(3)是从原子团所带电荷来分析。原子团化合价与其所带电荷在数值上是一致的。

高考化学必备考点：化学电子式，书写比掌握更重要！

电子式是表示微粒最外层电子结构的化学式。通常是在元素符号的周围，用小黑点“•”(或“×”)等符号表示元素的原子或离子的最外层电子个数。

用电子式可以表示原子、离子、单质分子，也可表示共价化合物、离子化合物及其形成过程。

书写电子式应该注意：

1. 无论何种微粒，其电子式都是由原子为基本单位组成的，不能出现角码甚至系数。

2. 组成各种微粒的各个原子的电子式，必须力求均匀、对称。稳定的8电子结构通常表示为四对电子(一般为元素符号的上、下、左、右各一对电子.)。

3. 电子式只能用示表示由主族元素形成的物质，不能表示由过渡元素形成的物质。

一. 原子：

依据元素的原子最外层电子个数的多少，先用小黑点“•”(或“*”)等符号在元素符号上、下、左、右各表示出1个电子，多余的电子配对。

例如：

二. 离子：

1. 阳离子：

简单阳离子由于在形成过程中已失去最外层电子，所以其电子式就是其离子符号本身。

例如：

Na+ K+ Mg2+ Ca2+ Ba2+ Al3+

复杂的阳离子(例如NH4+、H3O+等.) 除应标出共用电子对、非共用电子对等外，还应加中括号，并在括号的右上方标出离子所带的电荷。

2. 阴离子：

无论是简单阴离子，还是复杂的阴离子，都应标出电子对等，还应加中括号，并在括号的右上方标出离子所带的电荷。

例如：

三. 共价型单质分子：

必须正确地表示出共用电子对数，并满足每个原子的稳定结构。

例如：

四. 共价化合物：

共价化合物电子式的书写，基本与共价型单质分子相同，一般为正价者在前。对于不同价态的元素的原子，一般将化合价绝对值大的写在中间，绝对值小的写在周边。

例如：

五. 离子化合物：

离子化合物电子式的书写，是将阴阳离子(阳离子在前，阴离子在后.)拼在一起。对于不同价态的离子，也按其绝对值，遵照“大值在中间、小值在周边”的原则书写。

例如：

六. 用电子式表示化合物的形成过程：

1. 共价化合物的形成过程示例：

2. 离子化合物的形成过程示例：

【知识拓展】

1. 共价键的三个参数

键能：指拆开或形成1mol共价键所吸收或放出的能量，单位：Kj/mol

键长：指成键原子的核间距离

键角：指共价键之间的夹角

规律：某共价键键长越短，键能往往越大，共价键就越牢固越稳定，破坏就越困难；

2. 对电子式的书写要掌握常见

原子(7个主族及0族)

离子(主族元素的简单阴、阳离子以及OH-、O2-、NH4+等)

单质(H2、O2、N2、卤素单质)

化合物[常见共价化合物如CH4、NH3、H2O、H2S、PH3、SiH4、HF、HCl、CO2、PCl3、H2O2、HClO、CCl4等；常见离子化合物如：NaCl、MgCl2、MgO、K2S、CaF2、Na2O2、NaOH、Ca(OH)2、NH4Cl、CaC2等]

基(简单的如—OH、—CH3、—NH2、—X等)等的电子式书写

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[最佳回答]要凑到原子的外层达到8电子稳定结构啊

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