Karbon Elementi Özellikleri | Kullanıldığı Yerler | Hakkında Bilgiler

Karbon elementi özellikleri nelerdir? Karbon atomunun kullanıldığı yerler, Karbon elementi hakkında bilgiler.

Karbon Hakkında Bilgiler

Karbon, yapabildiği bileşiklerin sayısı ve çeşitliliği yönünden diğer elementlerden tamamen farklı, özgün bir yapıdadır. Şimdiye dek karbonun yarım milyonun üzerinde farklı bileşiği ayrılmış ve tanımlanmıştır. Ama bu bile karbonun özel tasarımı hakkında çok yetersiz bilgi verir, çünkü karbonun tüm canlı maddelerin temelini oluşturur.

Karbon, canlılar için en hayati elementtir. Çünkü bütün canlı maddeler karbon bileşiklerinden oluşmuşlardır. Hücre zarından ağaç kabuğuna, göz merceğinden yumurta beyazına kadar son derece farklı organik yapıların hepsi karbon temelli bileşiklerden oluşur.

Karbon atomu hidrojen, oksijen ve azot atomlarıyla çok farklı geometrik şekil ve sıralamalarda bir milyon yedi yüz bin farklı şekilde birleşerek farklı maddeler meydana getirir. Karbonun en önemli özelliklerinden birisi birbiri ardınca dizilerek çok kolay zincir oluşturabilmesidir. Karbon bileşiklerinin bazıları sadece birkaç atomdan oluşur. Bazıları ise binlerce hatta milyonlarca atomdan meydana gelir. Bütün elementler içerisinde sadece karbon elementinin atomları bu denli uzun ve kalıcı bileşikler oluşturabilir.

Karbon Elementinin Temel Özellikleri

Atom numarası: 6

Element serisi: Ametaller

Grup, periyot, blok: 14, 2, p

Görünüş: siyah (grafit) renksiz (elmas)

Atom ağırlığı: 12.0107(8) g/mol

Elektron dizilimi: 1s2 2s2 2p2

Maddenin hali: katı

Karbon Elementinin Doğada Bulunuşu

Doğada serbest hâlde ya da bileşikleri hâlinde bulunur. Yer kabuğunun yaklaşık %1‟ini karbon oluiturur. Serbest halde elmas ve grafit olarak, bileşikleri hâlinde ise karbonat mineralleri hâlinde bulunur. En önemli mineralleri kireçtaşı, dolomit, magnezit, stronsiyonit ve barittir. Ayrıca doğal gaz ve petrol de karbon bileşiklerindendir.

Karbonun Elde Edilmesi

Kömüre ayrımsal damıtma tekniği uygulanır ve karbon elde edilir. Bu sebeple kömür havasız yerde ısıtılır. Uçucu bileşikler ayrılır, geride kok adı verilen karbon kalır. Odunun damıtılması ile de mangal kömürü denen bir tür karbon elde edilir. Saf karbon elde edebilmek için şekerin havasız yerde ısıtılması yeterlidir.

Karbonun Allotropları

Bir maddenin uzayda farklı şekillerde dizilmesiyle oluşan farklı geometrik yapıdaki maddelere o maddenin allotropları denir. Örneğin elmas ve grafit 4A grubundaki karbonun allotroplarıdır.

Allotropların fiziksel özelliklerinin tümü, kimyasal özelliklerinin de büyük kısmı farklıdır. Tepkimeye girme istekleri farklı olup tepkime sonunda oluşturdukları ürün ise aynıdır.

Elmas bilinen en sert doğal maddedir. Bu özelliği sayesinde bütün maddeleri çizebilir.

Elektriği iletmeyen elmas ısıyı iyi iletir.

Grafik ise elektriği iletir. Altıgen tabakalardan oluşmuştur. Bu tabakalar birbirine zayıf bağlarla bağlandığından birbiri üzerinden kayabilir. Bu özelliği nedeniyle grafit yağlayıcı olarak kullanılır.

Karbonun grafit ve elmas dışında bir allotropu daha keşfedilmiştir. Nanometre boyutunda olup oldukça sağlam olan bu allotropa örnek olarak C60 molekülü verilebilir. Daha sonraları bu moleküllerden başkaları da keşfedilmiş olup bu maddelere genel olarak fullerenler adı verilmiştir.

Karbonun Kullandığı Yerler

Elmas;

  • Sert cisimleri kesmede,
  • Bazı lambaların ışık veren kısımlarını yapımında,
  • Saat yaylarının çekilmesinde kullanılır.

Grafit;

  • Metallerin eritilmesinde kullanılan krozelerin yapımında,
  • Isıya dayanıklı boyaların, dinamo fırçalarının, elektrotların, değişik oranlarda kille karıştırılarak kurşun kalemlerin yapımında ve atom reaktörlerinde nötronları yavaşlatmada kullanılır.

Karbon ve Nanoteknoloji

Grafitten özel yöntemlerle elde edilen tüpler nanometre boyutunda olduklarından nanotüp olarak adlandırılır.

Nanotüpler molekül geometrilerine ve ortam koşullarına bağlı olarak iletken, yarı iletken veya süper iletken özellik gösterirler. Taramalı mikroskobun uç kısmına bağlanan nanotüpler çözünürlüğü 10 kat daha büyüterek protein gibi büyük moleküllerin daha açık ve net görünmesini sağlar. Bu yapılar top, tüp, çubuk veya halka şeklinde olabilir.

Moleküller fullerenler uygun çözücülerde çözünürken grafit ve elmas sıvılarda çözünmez. Fullerenler, süper iletken özellikleriyle ve pil yapımında kullanılır.

Nanotüp uçlu atomik kuvvet mikroskobu DNA iplikçiliğini izleyerek genin birkaç olası değişkenliğinin hangisinin iplikçilikte bulunduğunu belirleyen kimyasal işaretleri ortaya çıkarabiliyor.

Yarı iletken nanotüpler oda koşullarında alkaliler, halojenler ve diğer gazlara maruz kaldıklarında elektrik iletkenlikleri belirgin şekilde değişir. Bu amaçla yüksek duyarlılık dedektör yapımında kullanılırlar.

Ekonomik ve verimli yakıt hücrelerinin yapımında kullanılan, içinde iyon ve hidrojen depolanabilen nanotüplerde üretilmeye çalışılmaktadır.

Karbon Bileşikleri

Karbon yer kabuğunda karbonatlar olarak mermer, kireç taşı ve tebeşir gibi kayaçların yapısıdır. Organik bileşiklerin temel maddesi de karbondur. Ancak yapısında karbon bulunan her madde organik madde değildir. Örneğin, CO, CO2, H2CO3 organik madde değildir.

Karbon monoksit, organik maddelerin az oksijenli ortamda yanmasıyla oluşur. Karbon monoksit renksiz, kokusuz olduğundan varlığını anlamak oldukça zordur. Bu nedenle farkedilmeden solunursa kandaki hemoglobini bağlayarak ölüme sebebiyet verebilir. Karbon monoksit su gazı, jeneratör gazı, kuvvet gazı ve hava gazı içinde kullanılır.

Karbondioksit, organik maddelerin çok oksijenli ortamda yanmasıyla oluşur. Karbon dioksit, küresel ısınma ve diğer iklim olaylarından sorumludur. Karbondioksit, küresel ısınma ve diğer iklim olaylarından sorumludur. Karbondioksit, yanıcı olmadığından yangın söndürücülerde kullanılır. Karbondioksit, ancak Mg yangınlarını söndüremez. Karbondioksit, soğutucularda, can yeleklerinin şişirilmesinde, kauçuk ve plastiklerin köpüklendirilmesinde ve karbonatlı içeceklerde, bitkilerin büyümesini hızlandırmak için seralarda kullanılır.

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir