Hispanopedia WikiEl acetiluro de dilitio es un compuesto organometálico con la fórmula Li₂C₂ . Generalmente se obtiene por doble desprotonación del acetileno. La cristalografía de rayos X confirma la presencia de subunidades C≡C unidas al litio, lo que resulta en una estructura polimérica. [ 3 ] El Li₂C₂ es uno de una amplia gama de compuestos de litio-carbono, que incluyen los compuestos ricos en litio Li₄C , Li₆C₂ , Li₈C₃ , Li₆C₃ , Li₄C₃ , Li₄C₅ y los compuestos de intercalación de grafito LiC₆ , LiC₁₂ y LiC₁₈ . Es un compuesto intermedio producido durante los procedimientos de datación por radiocarbono .
El Li₂C₂ es el carburo rico en litio termodinámicamente más estable [ 3 ] y el único que se puede obtener directamente de los elementos. Fue producido por primera vez por Moissan en 1896 [ 4 ] , quien hizo reaccionar carbón con carbonato de litio .
- Li 2 CO 3 + 4 C → Li 2 C 2 + 3 CO
Los demás compuestos ricos en litio se producen mediante la reacción de vapor de litio con hidrocarburos clorados , por ejemplo, CCl₄ . El carburo de litio a veces se confunde con el fármaco carbonato de litio , Li₂CO₃ , debido a la similitud de su nombre.
Preparación y reacciones
En el laboratorio se pueden preparar muestras tratando acetileno con butil litio : [ 5 ]
- C 2 H 2 + 2 BuLi → Li 2 C 2 + BuH
En lugar de butil litio, se puede utilizar una solución de litio en amoníaco para preparar Li₂C₂ . En este caso, se forma un aducto transitorio Li₂C₂ · C₂H₂ · 2NH₃ , que se descompone liberando amoníaco a temperatura ambiente .
Las muestras preparadas a partir de acetileno generalmente son poco cristalinas . Las muestras cristalinas pueden prepararse mediante una reacción entre litio fundido y grafito a más de 1000 °C. [ 3 ] El Li 2 C 2 también puede prepararse mediante la reacción de CO 2 con litio fundido.
- 10 Li + 2 CO 2 → Li 2 C 2 + 4 Li 2 O
Otro método para la producción de Li₂C₂ es el calentamiento de litio metálico en atmósfera de etileno . El hidruro de litio es un producto secundario:
- 6 Li + C 2 H 4 → Li 2 C 2 + 4 LiH
El carburo de litio se hidroliza fácilmente para formar acetileno, así como hidróxido de litio :
- Li 2 C 2 + 2 H 2 O → 2 LiOH + C 2 H 2
El hidruro de litio reacciona con el grafito a 400 °C formando carburo de litio. [ 6 ]
- 2 LiH + 4 C → Li 2 C 2 + C 2 H 2
El acetiluro de dilitio reacciona rápidamente con acetileno en amoníaco líquido para dar un acetiluro de hidrógeno de litio.
- LiC≡CLi + HC≡CH → 2 LiC≡CH
La preparación del reactivo de esta manera a veces mejora el rendimiento en una etinilación en comparación con el obtenido con un reactivo preparado a partir de litio y acetileno.
Estructura
El Li₂C₂ podría considerarse una fase de Zintl . No es una sal . Adopta una estructura cristalina antifluorita distorsionada , similar a la del peróxido de rubidio ( Rb₂O₂ ) y el peróxido de cesio ( Cs₂O₂ ) . Cada átomo de litio está rodeado por seis átomos de carbono de cuatro aniones acetiluro diferentes , con dos acetiluros coordinados lateralmente y los otros dos en el extremo. [ 3 ] [ 7 ] La distancia C-C relativamente corta de 120 pm indica la presencia de un triple enlace C≡C . A altas temperaturas, el Li₂C₂ se transforma reversiblemente en una estructura cúbica antifluorita. [ 8 ]
Uso en la datación por radiocarbono
Existen varios procedimientos empleados, algunos que queman la muestra produciendo CO₂ que luego reacciona con litio, y otros donde la muestra que contiene carbono reacciona directamente con litio metálico. [ 9 ] El resultado es el mismo: se produce Li₂C₂ , que luego se puede usar para crear especies fáciles de usar en espectroscopia de masas , como acetileno y benceno . [ 10 ] Cabe señalar que se puede formar nitruro de litio y que este produce amoníaco cuando se hidroliza , lo que contamina el gas acetileno.
Referencias
- ↑ R. Juza; V. Wehle; H.-U. Schuster (1967). "Zur Kenntnis des Lithiumacetylids". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie . 352 ( 5– 6): 252. Bibcode : 1967ZAACh.352..252J . doi : 10.1002/zaac.19673520506 .
- ↑ Savchenko, AP; Kshnyakina, SA; H.-Majorova, AF (1997). "Propiedades térmicas del carburo de litio y compuestos de intercalación de litio en grafito". Neorganicheskie Materialy . 33 (11): 1305– 1307.
- 1 2 3 4 Ruschewitz, Uwe (septiembre de 2003). "Carburos binarios y ternarios de metales alcalinos y alcalinotérreos". Coordination Chemistry Reviews . 244 ( 1–2 ): 115–136 . doi : 10.1016/S0010-8545(03)00102-4 .
- ↑ H. Moissan Comptes Rendus hebd. Sesiones Acad. Ciencia. 122, 362 (1896)
- ↑ Walton, DRM; Waugh, F. (1972). "Reacciones de Friedel-Crafts de bis(trimetilsilil)poliinos con cloruros de acilo; una ruta útil para cetonas alquinílicas terminales". Journal of Organometallic Chemistry . 37 : 45–56 . doi : 10.1016/S0022-328X(00)89260-8 .
- ↑ Konar, Sumit; Häusserman, Ulrich; Svensson, Gunnar (14 de abril de 2015). "Compuestos de intercalación de LiH y grafito: estabilidad relativa de las etapas metaestables y estabilidad termodinámica de la etapa diluida Id" . Química de los materiales . 27 (7): 2566–2575 . doi : 10.1021/acs.chemmater.5b00235 . ISSN 0897-4756 .
- ^ Juza, Robert; Opp, Karl (noviembre de 1951). "Metalamida y nitruro de metal, 24. Mitteilung. Die Kristallstruktur des Lithiumamides". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (en alemán). 266 (6): 313– 324. Bibcode : 1951ZAACh.266..313J . doi : 10.1002/zaac.19512660606 .
- ↑ U. Ruschewitz; R. Pöttgen (1999). "Transición de fase estructural en Li2 C2 ".Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie.625(10):1599–1603.doi:10.1002/(SICI)1521-3749(199910)625:10<1599::AID-ZAAC1599>3.0.CO;2-J.
- ↑ Swart ER (1964). "La conversión directa de carbón vegetal a carburo de litio en la producción de acetileno para datación por radiocarbono". Cellular and Molecular Life Sciences . 20 : 47–48 . doi : 10.1007/BF02146038 . S2CID 31319813 .
- ↑ Página web del Laboratorio de Radiocarbono de la Universidad de Zúrich. Archivada el 1 de agosto de 2009 en Wayback Machine.
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