Merhaba arkadaşlar, bu dersimizde doğada karbon ve karbon atomunun allotropları konusunu işleyeceğiz. Bildiğiniz gibi organik kimyadayız.
Organik kimya, karbon kimyası olarak geçer, karbon bizim için çok önemli, karbon kimyası ve bildiğimiz bir özellik daha organik bileşiklerin sayısı anorganik bileşiklerin sayısından fazladır.
Şimdi bunun nedeni araştırıldığı zaman arkadaşlar olayı karbon atomunun özellikleriyle açıklamışlar, demişler ki karbon atomu 4A grubundadır ve 4 tane bağ yapar.
Peki bu yeterli mi acaba, şimdi bakalım karbon atomu 4A grubunda olduğu için bağ yapma kapasitesi 4'tür arkadaşlar, o yüzden 4 tane bağ yapar tamam.
Peki 4A grubundaki diğer atomlar, yani sadece karbon var diğer atomlar 4 tane bağ yapmıyor mu, yapıyorlar.
Yalnız şöyle bir durum var diğer atomların yaptıkları bağ sayısı ya da bileşik sayısı mesela hidrojenle oluşturdukları bileşik sayısı hep karbona daha fazla çıkmış diğer atomlarda daha az sayıda bileşik oluşmuş ya da oluşan diğer atomların oluşturdukları bileşikler daha kararsız, karbonla oluşan bileşiklerin büyük bir kısmı daha kararlı olmuş ya da geliyorum bu bağlar hemen kırılmış ya da oluşamamış ya da işte kararsızmış bağ enerjisi düşükmüş yalnız karbonun yaptığı karbon atomları arasında görülen tekli bağ, ikili bağ ve karbon atomları arasında görülen üçlü bağ arkadaşlar kararlıdır.
Bu bizim için çok önemli bir özellik ve karbon kimyasında organik bileşiklerin sayısının fazla olmasının nedenlerinden bir tanesi de bu, bağlarımız kararlı ve bu yüzden daha çok bileşik görebiliyoruz.
Diğer taraftan karbon atomu kendi atomları ile yani karbonlarla ve hidrojen ya da başka oksijen, azot gibi atomları da bazen yapısında bulundurabiliyor biliyorsunuz organik bileşikler, karbon atomu düz ve dallanmış zincirli, halkalı veya aromatik olmak üzere çok sayıda bileşik oluşturur.
İşte arkadaşlar kararlı bağlar yapıyorlar ve çok sayıda bileşik oluşturabilir, çok uzun zincirler oluşturabiliyor ve bu bileşikler incelendiği zaman bileşiklerin kararlı olduğu görülmüş.
O yüzden de organik bileşiklerin sayısı daha fazladır diyoruz ve ilerliyorum karbon atomunun allotroplarıyla. Karbon atomunun allotropları doğal allotrop ve yapay allotrop olmak üzere ikiye ayırıyoruz.
Peki allotrop neydi, ona bir bakalım, bir tanımımızı hatırlatalım.
Bir elementin atomlarının farklı sayıda ve dizilişte bir araya gelerek oluşturduğu maddelere biz allotrop diyorduk, hatırlatıyorum oksijen ve ozon örnek olarak verilebilir ya da S4 S8'i biz örnek olarak verebiliriz.
Tabi biz bu dersimizde karbon atomunun allotroplarına bakıyoruz.
Doğal ve yapay olmak üzere ikiye ayırdık.
Elmas ve grafit doğal allotrop; fulleren, grafen ve karbon nanotüp de yapay allotropumuz.
Arkadaşlar, allotropların fiziksel ve kimyasal özellikleri birbirinden farklıdır, bunu da not olarak düşüyoruz ve ilerliyoruz.
Şimdi, elmasın yapısıyla başlayalım.
Elmas düzgün kristal yapıya sahiptir.
Düzgün kristal yapıya sahip, bilinen en sert doğal madde, bunu biliyoruz ve bu sertliğinden dolayı cam kesmede, matkap uçlarında, taş yontma aletlerinde kullanılabilir. Her bir karbon atomu elmasta, bir karbon atomu sert bir yapı oluşturur.
Sert yapıda olmasının nedeni karbon atomunun bağlanma şeklidir, düzgün dörtyüzlü geometriye sahip ve önemli elektriği iletmez fakat ısıyı iletir arkadaşlar.
Evet grafitle devam ediyorum.
Grafit nedir, grafit bizim bildiğimiz kurşun kalem uçları, grafit siyah, parlak ve yumuşaktır.
Karbon atomları altıgen halkalar oluşturacak şekilde dizilmiştir. Şimdi grafitte tabakalar var arkadaşlar ve tabakalar arasında zayıf bağlar bulunur. Şöyle söyleyeyim, iki tane grafit tabakası olsun burada zayıf etkileşimler var.
Çok çabuk kırılır, çok çabuk kurşun kalemi bir düşünün. Şimdi ben defterime bir tane çizgi çektiğimde bu iki tabaka arasındaki zayıf etkileşim kırılır ve grafit tabakası benim defterime geçer bu şekilde ben defterimde yazıyı görüyorum arkadaşlar, devam ediyorum.
Tabakalar arasında evet zayıf bağlar bulunur dedik, yapısında bulunan ikili bağlardan dolayı elektrik ve ısıyı iletir. Aslında buraya pi bağı yazıyorum arkadaşlar. Pi bağını ilerleyen derslerde göreceğiz, 2'li veya 3'lü bağlarda gördüğümüz bir bağ türüdür, pi bağından dolayı elektrik ve ısıyı iletir diyorum.
Erime noktası yüksek gördüğünüz gibi yüksek bir değer, ezberlemeye gerek yok tabi ki bu bize ısıya dayanıklı olduğunu gösterir.
Isıya dayanıklı olduğundan metalurjide döküm potolarının yapımında kullanılır.
Kurşun kalem uçlarında, kuru pil üretiminde, makine parçalarının yağlanmasında kullanılır diyoruz ve geçiyorum fullerene. Fulleren arkadaşlar belirli sayıda karbon atomunun bir araya getirilmesiyle oluşturulmuştur, belirli sayıda karbon atomunu bir araya getiriyorum.
Şimdi sorularda karşımıza çıkıyor lütfen dikkat.
Top, tüp, çubuk ve halka şeklinde olabilir, yapı olarak grafite benzer ama tabakaları grafitten farklıdır arkadaşlar.
Tabakalarda karbon atomları beşgen, altıgen veya yedigen halkalar halinde dizilebilirler.
Bu da sorularda gördüğümüz bir özellik ve küresel yapı oluşturabilir diyoruz. Nerede kullanıyoruz, güneş pillerinde, hidrojen yakıt depolarında, kurşun geçirmez yeleklerde fullereni kullanırız.
Grafen ve nanotüp, en son iki allotropumuz.
Hemen bakalım, grafene baktığımda karbon atomunun iki boyutlu allotropudur diyebilirim.
Karbon atomları altıgen şeklinde, bal peteği örgü yapısında sıralanmıştır, saydamdır, elektrik ve ısıyı çok hızlı bir şekilde iletebilir.
Şimdi önemli, yapısı çelikten 6 kat hafif, yoğunluğu çelikten 6kat daha düşüktür. Dikkat, çelikten 6 kat daha sert fakat 13 kat daha fazla esneme yeteneğine sahiptir.
İşte arkadaşlar, bu muhteşem özelliklerinden dolayı kullanım alanı artar, diğer maddelere göre daha farklı yerlerde kullanabilirsiniz.
Mesela nerede, esneme özelliğinden dolayı katlanabilir tablette ya da küçük bilgisayar üretiminde kullanılabilir, kirlenmeyen kıyafetlerde, deri altına yerleştirilebilecek tıbbi cihazlarda kullanılabilir diyoruz.
Pillere alternatif olacağı düşünülen süper kapasitörlerdir diyebiliriz. Karbon nanotüpe geçiyorum.
Karbon nanotüp, grafite uyguladığımız özel işlemler sonucu oluşur. Grafite uygulanan özel işlemler sonucu oluşur. Nanometre boyutundaki silindirik tüplerdir. Nanotüplerin çapları nanometre uzunlukları ise milimetre boyutundadır diyebiliriz.
Nanotüpler sağlamlık, elektrik iletkenliği, ısı iletkenliği gibi özellikleriyle diğer maddelere göre daha kullanışlıdır.
O yüzden kullanım alanları diğerlerine göre daha fazladır da diyebiliriz. Dikkat, elmastan daha sert, aynı kütleden aynı kütledeki çelikten ise daha sağlamdır. Yine güzel bir özellik yine devam ediyorum. Bakır ve gümüşten 1000 kat daha fazla elektrik akımı taşıyabilir.
Bu güzel özelliklerinden dolayı bakalım kullanım alanları ne oluyormuş, elektronik nano boyutlu cihazlarda, diyot, transistör, nanoteller gibi hidrojen pillerinde, şarj edilebilir bataryalarda, güneş pillerinde, dokunmatik ekranlarda işte arkadaşlar nanotüplerden yararlanıyoruz ve bu şekilde dersimizi bitiriyoruz sevgili gençler. Bundan sonraki derste görüşmek üzere hoşçakalın
Organik kimya, karbon kimyası olarak geçer, karbon bizim için çok önemli, karbon kimyası ve bildiğimiz bir özellik daha organik bileşiklerin sayısı anorganik bileşiklerin sayısından fazladır.
Şimdi bunun nedeni araştırıldığı zaman arkadaşlar olayı karbon atomunun özellikleriyle açıklamışlar, demişler ki karbon atomu 4A grubundadır ve 4 tane bağ yapar.
Peki bu yeterli mi acaba, şimdi bakalım karbon atomu 4A grubunda olduğu için bağ yapma kapasitesi 4'tür arkadaşlar, o yüzden 4 tane bağ yapar tamam.
Peki 4A grubundaki diğer atomlar, yani sadece karbon var diğer atomlar 4 tane bağ yapmıyor mu, yapıyorlar.
Yalnız şöyle bir durum var diğer atomların yaptıkları bağ sayısı ya da bileşik sayısı mesela hidrojenle oluşturdukları bileşik sayısı hep karbona daha fazla çıkmış diğer atomlarda daha az sayıda bileşik oluşmuş ya da oluşan diğer atomların oluşturdukları bileşikler daha kararsız, karbonla oluşan bileşiklerin büyük bir kısmı daha kararlı olmuş ya da geliyorum bu bağlar hemen kırılmış ya da oluşamamış ya da işte kararsızmış bağ enerjisi düşükmüş yalnız karbonun yaptığı karbon atomları arasında görülen tekli bağ, ikili bağ ve karbon atomları arasında görülen üçlü bağ arkadaşlar kararlıdır.
Bu bizim için çok önemli bir özellik ve karbon kimyasında organik bileşiklerin sayısının fazla olmasının nedenlerinden bir tanesi de bu, bağlarımız kararlı ve bu yüzden daha çok bileşik görebiliyoruz.
Diğer taraftan karbon atomu kendi atomları ile yani karbonlarla ve hidrojen ya da başka oksijen, azot gibi atomları da bazen yapısında bulundurabiliyor biliyorsunuz organik bileşikler, karbon atomu düz ve dallanmış zincirli, halkalı veya aromatik olmak üzere çok sayıda bileşik oluşturur.
İşte arkadaşlar kararlı bağlar yapıyorlar ve çok sayıda bileşik oluşturabilir, çok uzun zincirler oluşturabiliyor ve bu bileşikler incelendiği zaman bileşiklerin kararlı olduğu görülmüş.
O yüzden de organik bileşiklerin sayısı daha fazladır diyoruz ve ilerliyorum karbon atomunun allotroplarıyla. Karbon atomunun allotropları doğal allotrop ve yapay allotrop olmak üzere ikiye ayırıyoruz.
Peki allotrop neydi, ona bir bakalım, bir tanımımızı hatırlatalım.
Bir elementin atomlarının farklı sayıda ve dizilişte bir araya gelerek oluşturduğu maddelere biz allotrop diyorduk, hatırlatıyorum oksijen ve ozon örnek olarak verilebilir ya da S4 S8'i biz örnek olarak verebiliriz.
Tabi biz bu dersimizde karbon atomunun allotroplarına bakıyoruz.
Doğal ve yapay olmak üzere ikiye ayırdık.
Elmas ve grafit doğal allotrop; fulleren, grafen ve karbon nanotüp de yapay allotropumuz.
Arkadaşlar, allotropların fiziksel ve kimyasal özellikleri birbirinden farklıdır, bunu da not olarak düşüyoruz ve ilerliyoruz.
Şimdi, elmasın yapısıyla başlayalım.
Elmas düzgün kristal yapıya sahiptir.
Düzgün kristal yapıya sahip, bilinen en sert doğal madde, bunu biliyoruz ve bu sertliğinden dolayı cam kesmede, matkap uçlarında, taş yontma aletlerinde kullanılabilir. Her bir karbon atomu elmasta, bir karbon atomu sert bir yapı oluşturur.
Sert yapıda olmasının nedeni karbon atomunun bağlanma şeklidir, düzgün dörtyüzlü geometriye sahip ve önemli elektriği iletmez fakat ısıyı iletir arkadaşlar.
Evet grafitle devam ediyorum.
Grafit nedir, grafit bizim bildiğimiz kurşun kalem uçları, grafit siyah, parlak ve yumuşaktır.
Karbon atomları altıgen halkalar oluşturacak şekilde dizilmiştir. Şimdi grafitte tabakalar var arkadaşlar ve tabakalar arasında zayıf bağlar bulunur. Şöyle söyleyeyim, iki tane grafit tabakası olsun burada zayıf etkileşimler var.
Çok çabuk kırılır, çok çabuk kurşun kalemi bir düşünün. Şimdi ben defterime bir tane çizgi çektiğimde bu iki tabaka arasındaki zayıf etkileşim kırılır ve grafit tabakası benim defterime geçer bu şekilde ben defterimde yazıyı görüyorum arkadaşlar, devam ediyorum.
Tabakalar arasında evet zayıf bağlar bulunur dedik, yapısında bulunan ikili bağlardan dolayı elektrik ve ısıyı iletir. Aslında buraya pi bağı yazıyorum arkadaşlar. Pi bağını ilerleyen derslerde göreceğiz, 2'li veya 3'lü bağlarda gördüğümüz bir bağ türüdür, pi bağından dolayı elektrik ve ısıyı iletir diyorum.
Erime noktası yüksek gördüğünüz gibi yüksek bir değer, ezberlemeye gerek yok tabi ki bu bize ısıya dayanıklı olduğunu gösterir.
Isıya dayanıklı olduğundan metalurjide döküm potolarının yapımında kullanılır.
Kurşun kalem uçlarında, kuru pil üretiminde, makine parçalarının yağlanmasında kullanılır diyoruz ve geçiyorum fullerene. Fulleren arkadaşlar belirli sayıda karbon atomunun bir araya getirilmesiyle oluşturulmuştur, belirli sayıda karbon atomunu bir araya getiriyorum.
Şimdi sorularda karşımıza çıkıyor lütfen dikkat.
Top, tüp, çubuk ve halka şeklinde olabilir, yapı olarak grafite benzer ama tabakaları grafitten farklıdır arkadaşlar.
Tabakalarda karbon atomları beşgen, altıgen veya yedigen halkalar halinde dizilebilirler.
Bu da sorularda gördüğümüz bir özellik ve küresel yapı oluşturabilir diyoruz. Nerede kullanıyoruz, güneş pillerinde, hidrojen yakıt depolarında, kurşun geçirmez yeleklerde fullereni kullanırız.
Grafen ve nanotüp, en son iki allotropumuz.
Hemen bakalım, grafene baktığımda karbon atomunun iki boyutlu allotropudur diyebilirim.
Karbon atomları altıgen şeklinde, bal peteği örgü yapısında sıralanmıştır, saydamdır, elektrik ve ısıyı çok hızlı bir şekilde iletebilir.
Şimdi önemli, yapısı çelikten 6 kat hafif, yoğunluğu çelikten 6kat daha düşüktür. Dikkat, çelikten 6 kat daha sert fakat 13 kat daha fazla esneme yeteneğine sahiptir.
İşte arkadaşlar, bu muhteşem özelliklerinden dolayı kullanım alanı artar, diğer maddelere göre daha farklı yerlerde kullanabilirsiniz.
Mesela nerede, esneme özelliğinden dolayı katlanabilir tablette ya da küçük bilgisayar üretiminde kullanılabilir, kirlenmeyen kıyafetlerde, deri altına yerleştirilebilecek tıbbi cihazlarda kullanılabilir diyoruz.
Pillere alternatif olacağı düşünülen süper kapasitörlerdir diyebiliriz. Karbon nanotüpe geçiyorum.
Karbon nanotüp, grafite uyguladığımız özel işlemler sonucu oluşur. Grafite uygulanan özel işlemler sonucu oluşur. Nanometre boyutundaki silindirik tüplerdir. Nanotüplerin çapları nanometre uzunlukları ise milimetre boyutundadır diyebiliriz.
Nanotüpler sağlamlık, elektrik iletkenliği, ısı iletkenliği gibi özellikleriyle diğer maddelere göre daha kullanışlıdır.
O yüzden kullanım alanları diğerlerine göre daha fazladır da diyebiliriz. Dikkat, elmastan daha sert, aynı kütleden aynı kütledeki çelikten ise daha sağlamdır. Yine güzel bir özellik yine devam ediyorum. Bakır ve gümüşten 1000 kat daha fazla elektrik akımı taşıyabilir.
Bu güzel özelliklerinden dolayı bakalım kullanım alanları ne oluyormuş, elektronik nano boyutlu cihazlarda, diyot, transistör, nanoteller gibi hidrojen pillerinde, şarj edilebilir bataryalarda, güneş pillerinde, dokunmatik ekranlarda işte arkadaşlar nanotüplerden yararlanıyoruz ve bu şekilde dersimizi bitiriyoruz sevgili gençler. Bundan sonraki derste görüşmek üzere hoşçakalın
