Karbon ve Özellikleri

[oscar]

HERAKLES Otomatik Avlı kalıcı sunucu. 19 Haziran'da açılıyor. Atius & Wizard güvencesiyle hemen kayıt ol, ön kayıt ödülleri aktif. HEMEN TIKLA!

Sembol: C

Atom numarası: 6

Atom ağırlığı: 12.0107 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K): Grafit yapısı siyah, elmas yapısı ise renksizdir. Katı formdadır.

A Metal p-blok elementi

C: 6: 12.0107 g/mol Grafit yapısı siyah, elmas yapısı ise renksizdir. Katı formdadır.A Metal p-blok elementi
Karbonun 4 tane allotropu vardır. Bunlar amorf, grafit, elmas ve fullerendir.

Grafitte karbon atomları hegzagonal halkalar oluşturur ve tabakalı bir yapı oluşturur. Her karbon atomu diğer 3 karbon atomuna sp2 hibritleşmesi yaparak sigma bağları ile bağlanır . Karbon atomlarının 4. elektronları p bağlarında kullanılır. Bu p bağı lokalize olmadığından grafit elektriği iletir. Grafitin aktif karbon, is, kemik kömürü gibi mikro kristal yapıya sahip pek çok şekli mümkündür.



Elmasta karbon atomları sp3 hibritleşmesi yaparak tetrahedral bir düzendedir. Karbon atomları arasındaki bağlar çok kuvvetlidir. Bu nedenle de çok sert ve kararlı bir yapıya sahiptir. Mavi elmas (yarı iletken) hariç elektriği iletmezler. Moleküller arasındaki kuvvetli bağlar nedeniyle ısı iletkenliği çok iyidir.







Fulleren genellikle 6 karbon atomunun düzlemsel olarak birbiri ile bağlanarak oluşturduğu içi boş küresel, silindirik ve halkasal yapılardır. 5’li veya 7’li halkalar şeklinde birleştiği zaman yapı düzlemsellikten uzaklaşır. En küçük boyutu 60 karbonludur ve yapısı futbol topuna benzemektedir.

Fullerenin, grafite benzeyen bağ kararlılığı nedeniyle reaktif bir madde değildir ve birçok çözücü içerisinde çözünmez.




Karbon yer kabuğunda, atmosferde CO2 şeklinde ve hidrakarbonlarda (ham petrol, doğal gaz) bulunur.

Suni grafit kömürün silika (SiO2) ile reaksiyonu sonucunda elde edilir.

SiO2 + 3C (2500°C) à SiC à Si (g) + C(grafit)
Elektronik konfigürasyonu:[He].2s2.2p2
Kabuk yapısı: 2.4
Elektronegatiflik: 2.55 (Pauling birimine göre)
2.75(Sanderson elektronegatifliğine göre)
Elektron ilgisi: 153.9 kj / mol
Atomik yarıçap:70 pm (hesaplanan 67 pm)

İyonlaşma enerjisi:

I. İyonlaşma Enerjisi1086.5 kJ mol-1II. İyonlaşma Enerjisi2352.6 kJ mol-1III. İyonlaşma Enerjisi4620.5 kJ mol-1IV. İyonlaşma Enerjisi6222.7 kJ mol-1V. İyonlaşma Enerjisi37831 kJ mol-1VI. İyonlaşma Enerjisi47277 kJ mol-1

Oksidasyon sayısı: +4, +2

İzotopları

İzotopYarılanma Süresi12CKararlı13CKararlı14C5730 yıl

İndirgenme Potansiyeli:


Hava ile Reaksiyonu

Grafitin 600-800°C ‘de yanması ile karbon dioksit (CO2) oluşur
C(k) + O2(g) à CO2(g)
Karbonun sınırlı hava veya oksijen ile eksik yanması sonucunda karbon monoksit (CO) oluşur.
2C(k) + O2(g) à 2CO(g)

Su ile Reaksiyonu

Garfit ve elmas normal koşullar altında su ile reaksiyon vermez.
Endüstride sıcak kok kömürüne su püskürtülmesi ile elde edilen gaza su gazı denir ve bu bileşik 50% hidrojen (H2), 40% karbon monoksit (CO), 5% karbon dioksit (CO2), 5% azot ve metan (N2 + CH4) içerir . Bu gaz kimya endüstrisi için çok önemlidir.

C + H2O à CO + H2

Halojenler ile Reaksiyonu
Grafit florür ile yüksek sıcaklıklarda reaksiyon vererek karbon tetraflorürü (CF4) oluşturur. Yan ürün olarak C2F6 ve C5F12 verir.

C(k) + fazla F2(g) à CF4(g) + C2F6 + C5F12

Oda sıcaklığında ise stokiyometresi tam olarak bilinmeyen grafit florürü CFx
(0.68 < x < 1) oluşturur. Bu bileşik x değerinin düşük olduğu zamanlarsa siyah, x= 0.9 ise gümüşümsü, x yaklaşık 1 civarında ise renksik bir bileşik oluşturur.

Diğer halojenlerle reaksiyon vermez.

Asit ile Reaksiyonu

Grafit sıcak konsantre nitrik asit ile reaksiyona girerek melitik asidi C6(CO2H)6 oluşturur.