Hakkında Bilgi

Karbon Nedir

KARBON
Simgesi C, atom sayısı 6dır. Doğada yaygın bulunan ametal kimyasal element. Dünyada hem doğal halde, hem de başka elementlerle bileşik halinde bulunur.

Metallerden ve ametallerin birçoğundan farklı olarak, karbonda bağ oluşumu genellikle iyonik değil, kovalent niteliktedir.

Atom numarası 6, atom ağırlığı 12,01, formülü C olan elementtir. Karbon tabiatta serbest (Elmas, Grafit) ve kimyasal bağlı olarak minerallerde, bitkisel ve hayvansal organizmalarda bulunur. Karbon IV-A grubu elementlerinin ilk elementidir.

Dokunulan ya da görülen hemen her şey, karbon içerir. İnsan vücudunu, karbona dayanan kimyasal bileşikler oluşturur.

Kimyasal Özellikleri:
Bütün elementlerin atom çekirdekleri yörüngelerinde dönen- elektronlarla çevrilidir. Karbon atomunda da ikisi çekirdeğe daha yakın, dördü daha uzak olan altı elektron bulunur. Karbonun elektronik konfigürasyonu 1s² 2s² 2p² dir. Dört valans elektronu bulunan karbonun asal gaz yapısına ulaşabilmesi için ya 4 ilave elektron kazanması veya 4 elektron kaybetmesi lazımdır. Fakat karbon, hiçbir zaman dört elektron kaybetmez.

Dört elektron kaybetmesi için çok yüksek enerjiye gereksinim duyulmaktadır.
Organik bileşiklerin açık formülünü vermek için karbon atomu düzgün bir dört yüzlünün merkezi olarak kabul edilir. karbon atomuyla birlikte bir organik molekül meydana getiren tek değerli dört atom veya dört kök dört yüzlünün köşelerine yerleştirilir. Bu dört atomun veya kökün hepsi birbirinden farklıysa, karbon asimetriktir.

Fiziksel Özellikleri:
Bütün karbon çeşitleri katıdır. Atmosfer basıncı altında erimez, elektrik arkında 3500 0C ta uçucu hale gelir. Isı ve elektriği oldukça iye iletir.
Arı karbon olarak doğada iki şekilde bulunur. Bunlardan birincisi grafittir. İkincisi elmastır.

Grafit Nedir
Grafit (yoğunluğu 2.2); siyah, yumuşak, yaprak tabakalıdır, iletkendir. Kaygın bir özellik gösterir ve kağıt üzerinde siyah bir leke bırakır. Grafit eski Yunanca’dan alınan bir kelime olup “Ben yazıyorum” anlamına gelmektedir.

Doğal grafit yaklaşık olarak %90-98 oranında arı karbon içerir. Grafit endüstrinin en önemli bir maddesi olup birçok yerde kullanılır. Bugün bu ihtiyaçlar için doğal grafit yeterli gelmemektedir. Bunun için grafit Achesan Metodu adı verilen bir metotla sun’i olarak imal edilmektedir. Bu metot karbonun adi sıcaklık ve basınçtaki dayanıklı bir allotrapik çeşidine dayanır.

Grafit ayrıca petrolden de elde edilebilir. Bu yoldan yapılan grafitte %99’un üstünde karbon bulunabilir.

Yağlayıcı maddelerde, yüksek ısı fırınları kaplamalarında, çelik yapımında, elektrik araçlarında ve pillerde, kurşun kalem yapımında kullanılır. Arı grafit nükleer reaktörlerde, zincirleme etkime hızını denetlemekte yararlanılır.

Grafit iyi bir elektrik iletkenidir. Bu özelliğinden dolayı grafit bir çok elektrik dinamo ve motorlarındaki süpürgelerin imalinde kullanılır.

Kimyasalca aktif olmayışı sebebiyle grafit, bir çok elektroliz işlemlerinde elektrot olarak kullanılır. Mesela, sodyum klorürün elektrolizinde elektrotlar grafitten yapılır. Sodyum klorürün elektrolizinden meydana gelen klor gazına dayanıklı grafitten başka bir maddenin bulunması hemen hemen imkansız gibidir. Aynı amaca paralel olarak kuru pillerde kullanılan elektrotlarda grafittendir.

Mum, alçı vs. gibi iletken olmayan maddelerin üzerine grafit tozu püskürtüldüğünde, bu maddelerin iletkenliği sağlanır.

Grafitin yegane çözücüsü ergimiş demirdir. Potasyum kromat (K2 Cr O4) ile sülfürik asit karışımı grafiti çok ağır etkileyerek karbondioksite çevirirler. Grafit 700 0C’de havada yanar.

Grafit 100.000 atmosfer basıncında 3000 0Cye kadar ısıtılırsa elmasa dönüşür.
Grafit, Sibirya, Kanada, Seylan ve Amerika’da bulunmaktadır.



Elmas Nedir
Elmas (yoğunluğu 3.5) renksiz, saydam ve bilinen en sert maddedir, iletken değildir, kimyasal ve dış etkenlere karşı dayanıklıdır.

Elmas bor karbür hariç diğer hiçbir cisim tarafından çizilemez.
Elmasın saf karbondan meydana geldiğini 1814 yılında Davy bulmuştur. Davy bir parça elmas yaktığında meydana karbondioksit ve eser halinde kül kaldığını görmüştür. Elmas karbonun diğer çeşitlerinin çok yüksek basınç ve sıcaklık altında kalması sonucu meydana gelir. Yer altındaki ergimiş minerallerde bulunan karbon gerekli basınç ve sıcaklığın etkisiyle kristalleşerek elması meydana getirir. Yaklaşık 150 km. derinlikte elmas, erimiş kayalar içinde billurlaşır, daha sonra kayanın soğumaya uğraması ile yüzeye itilir. Elmas daha çok, mavi toprak ya da kimberlit adı verilen mavi renkli bir kayanın kolonlarından çıkarılır.

Tabiatta bu şekilde bulunan elmas parlak olmayan donuk bir taştır. Doğada elma, yüzeyleri çizik ve yaralanmış oktaedr kristal yapılı olarak elde olunur. Daha sonra bu yüzeyler kesilerek ve parlatılarak elmas hazırlanır. Elmasın kırılma endisi yüksek olduğundan ışığı bütün satıhlarında yansıtır. Elmasın kırılma endisi 2.41’dir. bu elmasa ışıldama özelliği kazandırır. Kimyasalca aktif olmayışı, sertliği, nadir bulunuşu ve optik özelliği dolayısıyla elmas tabiatta yegane kıymetli taştır.
Elmasın rengi, beyaz (renksiz), sarı-kırmızı, portakal, yeşil, mavi, kahve ve siyah olmak üzere muhteliftir. Koyu renkli elmaslar kıymetli değildir fakat sert oluşları dolayısıyla endüstride faydalanılır.

Çok sert oluşu dolayısıyla elmas önemli bir sınai alettir. Siyah elmas ve elmas tozu, zımpara disklerini kaplamak için kullanılır. Daha sonra bu diskler çok sert alaşımların kesilmesinde kullanılır.

Elmasın karbondan ibaret olduğu bilindikten sonra, bir çok kimse kömürü yüksek sıcaklık ve basınca tabi tutarak elması sun’i olarak elde etmeği denedi.
Bu işe ilk teşebbüs eden 1887 yılında Moisson’dur. Moisson, 3500 0C’da ergitmiş olduğu demir ve karbonu karıştırarak ergitti. Sonra bu ergimiş kitleyi soğuk suya batırdı. Burada meydana gelen basınç sonucu demir ile birlikte 12 adet siyah saydam sun’i elmas meydana geldiğini gördü. 1936 yılında Kansas Mc Pherson Kolej
Grafit ve elmasın farklı özellikleri bu iki cismin kristal bünyelerinin tetkikinden anlaşılabilir. 1912 yılında Alman bilim adamı Von Lava, bir kristaldeki atomların tanzimini röntgen ışınları yardımı ile tayin eden bir tekniği bulmuştur. Bu tekniğe röntgen veya X-ışınları kristallografisi adı verilir. Bu teknik 20. yüzyılın en önemli ilmi bir buluşudur. Katı cisimlerin kimyasal ve fiziksel özellikleri ile bünyeleri arasındaki çok kuvvetli bir bağın mevcut olduğunu Röntgen ışınları çalışmaları göstermiştir.

Havasız yerde elmas 1500 0C’ın üstünde grafite çevrilir.


Karbon Nedir
Karbon, canlılar için en hayati elementtir. Çünkü bütün canlı maddeler karbon bileşiklerinden oluşmuşlardır. Bizlerin varlığı için bu kadar önemli olan karbon atomunun özelliklerini sayfalarca yazsak bitiremeyiz, nitekim kimya bilimi de henüz bu özelliklerin tümünü keşfedebilmiş değildir. Biz burada karbonun sadece çok önemli birkaç özelliğinden bahsedeceğiz.

Hücre zarından ağaç kabuğuna, göz merceğinden bir geyiğin boynuzlarına, yumurta beyazından yılan zehirine kadar son derece farklı organik yapıların hepsi, karbon temelli bileşiklerden oluşur. Karbon, hidrojen, oksijen ve azot atomlarıyla çok farklı geometrik şekil ve sıralamalarda birleşerek, son derece farklı maddeler meydana getirir. Peki ama karbonun yaklaşık olarak 1.7 milyon kadar bileşik yapabilmesinin sebebi nedir?

Karbonun en önemli özelliklerinden birisi, birbiri ardınca dizilerek çok kolay zincir oluşturabilmesidir. En kısa karbon zinciri 2 karbon atomundan oluşur. En uzun zincirin kaç karbon atomundan oluştuğu konusunda ise kesin bir rakam verilememekle birlikte, yaklaşık olarak 70 halkalı bir zincirden bahsedilebilir. Karbon atomundan sonra en uzun zincir oluşturabilen atomun, 6 halka ile silisyum atomu olduğunu düşünürsek, karbon atomundaki olağanüstü durum daha iyi fark edilebilir.

Karbonun bu kadar çok halkalı zincir yapabilmesinin sebebi, zincirlerinin sadece düz çizgi şeklinde olmamasıdır. Zincirler dallar halinde de olabilirler, çokgenler de oluşturabilirler.

Bu noktada, zincirin şeklinin önemi çok büyüktür. İki karbon bileşiğinde, karbon atomu sayısı aynı fakat bileşiklerin zincir biçimleri farklıysa, ortaya 2 ayrı madde çıkmaktadır. Ve böylece karbon atomunun, yukarıda saydığımız özellikleri ile, canlı hayatı için çok büyük önemi olan moleküller yaratılmaktadır.

Karbon bileşiklerinin bazıları sadece birkaç atomdan oluşur. Bazıları ise binlerce hatta milyonlarca atomdan meydana gelir. Bütün elementler içinde sadece karbon elementinin atomları bu denli uzun ve kalıcı bileşikler oluşturabilir. Ünlü kimyager David Burnie Life adlı kitabında bu elementin özelliğini şöyle ifade eder:
"Karbon, çok olağan dışı bir elementtir... Karbon ve onun bu olağan dışı özellikleri olmasa, Dünya'da yaşam olması mümkün gözükmemektedir."(2)



Karbon, Karbon nedir, Karbon ne demek, Karbon hakkında bilgi, Karbon ile ilgili bilgi, Periyodik Cetvel, Elementler, Grafit Nedir, Elmas Nedir
Eitim ve gretim Eitim ve gretim