化工小知识分享-不定比化合物

不符合定比定律的化合物叫做不定比化合物或非整比化合物或非化学计量化合物。在这种化合物中组分元素的比不是整数比， 并且能在某一比值范围内连续地变化。虽然金属中常见的固溶体、盐类晶体中的混合晶等的组分元素的比也不是整数比，并且也能在某一比值范围内连续地变化，但是一般不把它们看作为不定比化合物， 而是以固相的熔体对待。不定比化合物介于符合定比定律的普通化合物和固溶体之间， 当然， 它跟两个极限之间也没有明显的界限。

典型的不定比化合物是有晶格缺陷的化合物，如属于NaCl型晶体的氧化数为Ⅱ的金属氧化物MO中， 因为一部分M2+离子从八面体配位的结点上缺位或者一部分M2+离子钻入四面体配位的空隙中， 常形成不定比化合物。这些氧化物中，例如，Fe0.944O等由于金属缺损， 其中部分金属被氧化成为高氧化状态。有名的不定比化合物钨青铜NaxWO3中0.3<x<0.95，可以看作从钙钛矿型结构的钨酸钠NaWO3中Na有缺位， 或Na钻进三氧化钨WO3结构的空隙中的结果。W的氧化数变成兼有Ⅵ和Ⅴ。

有一大类物质叫做间充化合物。这些化合物主要是由过渡金属形成的硼化物、碳化物、氮化物和氧化物等。在结构上的特点是非金属元素的原子侵入由金属构成的密堆积的空隙中所形成的晶格。在性质上， 它既有金属光泽、导电性随温度上升而变小、好的导热性等金属所具有的特性，又有硬而脆、极高的熔点等不同于金属的性质。最有代表性的是非金属钻进立方密堆积的八面体空隙中的NaCl型不定比化合物MC，MN，MO(M=Ti， Zr， V， Nb， Th， U等)。从结构可以预料，相当多的是非金属不足的不定比化合物。氢钻进过渡金属晶格的四面体空隙而形成的氢化物不定比性强， 性质很接近金属。

过渡金属碳化物、硼化物和氮化物的高熔点、高硬度特性在钢铁工业中有着重要用途， 如WC是制造高速切削工具的材料， 又如普通钢表面渗碳或渗氮 (即钢表面生成一层碳化物或氮化物) 后， 钢的硬度、耐磨性增强。过渡金属氢化物具有较强的吸氢能力，是较好的贮氢材料。它们还被用作催化剂及电池中作为贮氢电极。

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