Ковалентные карбиды
Следующую большую группу соединений углерода составляют карбиды редкоземельных металлов, главным образом карбиды лантаноидов и в известной степени близких к ним по положению в периодической системе и геохимическим признакам скандия и иттрия. Редкоземельные элементы образуют с углеродом несколько типов фаз по составу и структуре: Ме3С (известные для иттрия и всех лантаноидов, кроме лантана, церия, празеодима и неодима), МеС (обнаруженные пока только для иттрия и скандия), Ме2С3 и МеС2. При этом фазы Ме3С и МеС являются типичными фазами внедрения с изолированным расположением атомов углерода в решетке. Для фаз Ме2С3, имеющих структуру типа Ри2С3, характерно парное расположение атомов углерода; то же действительно и для фаз МеС2, имеющих структуру типа СаС2. В работе показано, что при гидролизе фаз Ме3С образуются только метан и водород, т. е. эти карбиды являются производными метана; при гидролизе МеС и Ме2С3 выделяются смеси углеводородов с большой долей ацетилена (выделение при гидролизе ацетилена меньшее, чем при гидролизе фаз МеС2, а водорода — значительно большее). Выделяемые количества водорода согласно объясняются в предположении, что образуются анионы С2~тогда, например, в La2C3 на 6 электронов двух атомов лантана приходится около 3 электронов за счет полутора групп С~ и создается избыток в 3 электрона, или по Р2 электрона на каждый атом лантана. В LaC2 согласно принимается организация структурных групп — С2-С2-, что создает избыток 1 электрона на молекулу или на один атом лантана.
Избыточные электроны являются электронами проводимости и количество выделенного при гидролизе водорода прямо пропорционально их количеству, что и вызывает большее выделение водорода при гидролизе La2C3 и меньшее — при гидролизе LaC2. Аналогично объясняются соотношения между выделенными количествами ацетилена — в LaC2 на атом лантана приходится одна группа С2, а в La2C3 — 0,75 группы С2, поэтому при гидролизе LaC2 выделение ацетилена большее. Исключением по этим данным является YbC2, при гидролизе которого выделяется больше ацетилена, чем у остальных дикарбидов, и совершенно не выделяется водород, что согласуется с аномальной валентностью иттербия в дикарбиде, меньшей чем +3, и характеризует YbC2 как соединение, более близкое к карбидам двухвалентных щелочноземельных металлов.
