Unter Carbiden versteht man Verbindungen eines Elements E mit Kohlenstoff C zu Verbindungen des Typs ExCy.

Hergestellt werden die Carbide in der Regel aus elementarem Kohlenstoff, welcher bei hohen Temperaturen mit dem entsprechenden Element, Elementoxid oder Elementkarbonat in einer Festkörperreaktion umgesetzt wird. So erfolgt die Herstellung von Kalziumcarbid beispielsweise aus Koks C und Kalziumcarbonat CaCO3 bei 2000 °C im Drehrohrofen.

CaCO3 --------> CaO + CO2 CaO + 3 C --------> CaC2 + COAbhängig von der Elektronegativitätsdifferenz zwischen dem betreffenden Element und Kohlenstoff werden dabei unterschiedliche Typen von Carbiden ausgebildet. 2. Ionische Carbide Ionische Carbide haben starken Salzcharakter und werden typischerweise von den stark elektropositiven Elementen der Alkali-, Erdalkali- und Erdelemente ausgebildet. Es sind damit chemische Verbindungen, die Kohlenstoff als elektronegativeren Bestandteil enthalten.

Typische Beispiele sind Lithiumcarbid Li4C, Berylliumcarbid Be2C, Magnesiumcarbid Mg2C, Kalziumcarbid CaC2 oder Aluminiumcarbid Al4C3.

Sie enthalten in ihrem Ionengitter das jeweilige Metallkation sowie das Carbid-Ion, welches sich formal von verschiedenen Kohlenwasserstoffen ableitet. Dies führt zu einer weiteren Differenzierung der Carbide in die Methanide (z.B. Li4C enthält C4- abgeleitet von Methan CH4), die Acetylide (z.B. CaC2 enthält (C22- abgeleitet von Ethin (Acetylen) C2H2) und Allenide (z.B. Mg2C3 enthält C34-, abgeleitet von Allen C3H4).

Ionische Carbide reagieren mit Wasser unter Bildung des entsprechenden Metallhydroxids und dem entsprechenden Kohlenwasserstoff, welcher durch vielfache Protonierung durch das Wasser frei gesetzt wird.

Der bekannteste Vertreter ist das in der Carbidlampe verwendete Kalziumcarbid (CaC2), oft einfach Karbid genannt, welches bei Anwesenheit von Wasser Ethin freisetzt:

CaC2 + H2O --------> Ca(OH)2 + C2H2 Die graue Farbe des eigentlich weißen Kalziumkarbids resultiert aus Verunreinigungen an elementarem Kohlenstoff aus dem Herstellprozeß (Beispiele: oben). Der typische Geruch des Kalziumkarbids ist dem Monophosphan PH3 zuzuschreiben, welches in analoger Weise zum Acetylen durch Hydrolyse aus Kalziumphosphid gebildet wird. Kalziumphospid entsteht im Herstellprozeß, wenn das eingesetzte Kalziumkarbonat Spuren von Kalziumphosphat als Verunreinigung beinhaltet.

Die Hydrolyse von Kalziumcarbid war bis in die dreißiger Jahre des zwanzigsten Jahrhunderts die einzige Möglichkeit im technischen Maßstab Ethin herzustellen und ist somit ein wichtiger Ausgangsstoff für die Entwicklung der Acetylen-Chemie (vgl. Reppe-Chemie) gewesen. Mit dem Aufkommen der petrochemischen Industrie hat diese Ethin-Quelle jedoch heute enorm an Bedeutung verloren.

Die kovalenten Carbide werden zwischen Kohlenstoff und Elementen mit annähernd gleicher Elektronegativität gebildet. Die beiden wichtigsten Beipisle sind SiC (Siliziumcarbid "Carborundum") und B4C3 (Borcarbid). Sie bestehen aus kovalenten Bindungen zwischen Kohlenstoff und dem jeweiligen Element. Die Ausbildung der sehr starken kovalenten Bindungen, verbunden mit einer Kristallstruktur, die harten Stoffen sehr ähnelt (SiC besitzt Diamantstruktur) führt zu einer hohen mechanischen Stabilität. Demgemäß finden diese Carbide in der Regel als Hartstoffe (Beschichtungen, Schleifwerkzeuge) und zur Verstärkung von Kunststoffen Verwendung.

Diese Carbide werden von Elementen der Übergangsmetalle gebildet, typische Beispiele sind Titan und Wolfram. Sie besitzen in der Regel keine exakt definierte Stoechiometrie. Grund hierfür ist, dass einzelne Kohlenstoffatome in die tetraedrischen Lücken, welche Metallgitter besitzen, eingelagert werden (sogenannte Einlagerungsverbindungen oder interstitielle Verbindungen). Die entstehenden Substanzen zeichnen sich wiederum durch eine hohe mechanische und thermische Stabilität und hohe Schmelzpunkte (3000-4000 °C) aus und dienen als Hartstoffe und Keramiken im chemischen Apparate- und Anlagenbau sowie als Schneide- und Schleifwerkzeuge.

Beispiele: Kohlenstoff, Nitrid, Oxid, Technische Keramik