碳化物（carbides）

我們見到的碳大多與氫、氧成鍵，但碳也能直接與金屬和類金屬結合成碳化物——這一類涵蓋從曾點亮礦工燈的產氣塊料，到比淬火鋼更硬的切削刀尖的一切。這個詞背後是一個出人意料地多樣的家族，而這種多樣性能告訴你很多關於碳的搭檔電負性有多強的信息。

碳化物是碳與電負性較低的元素組成的二元化合物，按結構分為三類。離子型（鹽狀）碳化物與非常正電性的金屬生成：碳化鈣 CaC2 含乙炔根離子 C2^2-，遇水放出乙炔，這正是它曾用於電石燈的原因；有些如 Al4C3 含孤立的 C^4-，遇水給出甲烷。共價型（巨分子）碳化物與電負性接近碳的元素生成：碳化矽（SiC，金剛砂）和碳化硼是類金剛石的網絡，極硬、高熔點且惰性。間隙型碳化物則在小小的碳原子滑入過渡金屬晶格的空隙時形成：碳化鎢（WC）和碳化鐵（滲碳體 Fe3C）保留金屬性卻獲得極高硬度；這些往往是非化學計量的。

碳化物貫穿重工業。碳化鈣是製取乙炔的途徑，歷史上也是製肥料的途徑（經氰氨化鈣）。碳化矽和碳化硼是磨料、耐火材料和裝甲材料。碳化鎢用於加工刀具和鑽頭的刀尖。碳化鐵則是鋼冶金的核心，它的生成與分布主宰著硬度。這三類碳化物是一堂乾淨的課，講明鍵結類型——離子型、共價型還是間隙金屬型——如何直接隨碳與其搭檔之間的電負性差而定。