Caesiumcarbid

Caesiumcarbid ist eine chemische Verbindung des Caesiums aus der Gruppe der Carbide.

Gewinnung und Darstellung

Caesiumcarbid kann durch Reaktion von Ethin mit einer ammoniakalischen Lösung von Caesium und anschließende rasche Erhitzung des Zwischenproduktes Caesiumhydrogenacetylid Cs₂C₂·C₂H₂ bzw. 2 CsHC₂ gewonnen werden.

$\mathrm{2}\mathrm{C}\mathrm{s}\mathrm{H}{\mathrm{C}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{C}\mathrm{s}\mathrm{⟶}\mathrm{2}\mathrm{C}{\mathrm{s}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{C}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}$

Bei langsamer Erhitzung zersetzt sich das Zwischenprodukt in Caesium, Kohlenstoff und Ethin.

$\mathrm{2}\mathrm{C}\mathrm{s}\mathrm{H}{\mathrm{C}}_{\mathrm{2}}\mathrm{⟶}\mathrm{2}\mathrm{C}\mathrm{s}\mathrm{+}{\mathrm{C}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{C}$

Neben Caesiumcarbid Cs₂C₂ ist mit CsC₈ ein weiteres Caesiumcarbid bekannt, welches durch Reaktion von Graphit mit Caesiumdampf bei 300 °C bei Unterdruck gewonnen werden. Bei etwa 400 °C zersetzt sich die Verbindung.

Eigenschaften

Kristallstruktur von hexagonalem Caesiumcarbid

Caesiumcarbid ist ein weißer Feststoff, der sehr luftempfindlich ist. Im Vakuum zersetzt sich die Verbindung zu Caesium und Kohlenstoff bei 700 bis 800 °C. Bei Kontakt mit Wasser zersetzt sie sich zu Ethin und Ceasiumhydroxid.

$\mathrm{C}{\mathrm{s}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{C}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{⟶}{\mathrm{C}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{C}\mathrm{s}\mathrm{O}\mathrm{H}$

Wie Rubidiumcarbid liegt auch Caesiumcarbid in zwei Modifikationen vor, die miteinander koexistieren können. Die hexagonale Modifikation (Vorlage:Raumgruppe, Z=3) kristallisiert im bekannten Natriumperoxidtyp mit zwei kristallographisch unabhängigen Lagen für die C₂²⁻-Hanteln. In dieser Modifikation wird jedes Caesiumion von vier C₂²⁻-Ionen koordiniert. Die orthorhombische Modifikation (Vorlage:Raumgruppe, Z=4) liegt hingegen ein einem bis dahin unbekannten Strukturtyp vor, der mit dem Blei(II)-chloridtyp verwandt ist, wobei die Bleilagen durch geordnete C₂²⁻-Einheiten ersetzt sind.