Karbon Kimyasına Giriş

Aşağıda formülleri verilen moleküller ile bu moleküllerin merkez atomlarının VSEPR gösterimlerini ve molekül geometrilerini doğru şekilde eşleştiriniz.

(Elementlerin atom numaraları: $_1H$, $_4Be$, $_5B$, $_7N$, $_8O$)

Yalnızca karbon ($C$), hidrojen ($H$) ve oksijen ($O$) elementlerinden oluştuğu bilinen organik bir bileşiğin $11{}6\text{ gramı}$ tamamen yakıldığında $26{}4\text{ gram } CO_2$ ve $10{}8\text{ gram } H_2O$ bileşikleri oluşmaktadır. Bu organik bileşiğin buhar halindeki $5{}6\text{ litresinin}$ normal koşullardaki (NK) kütlesi $29\text{ gram}$ olduğuna göre, bileşiğin molekül formülü aşağıdakilerden hangisidir?
(H: 1, C: 12, O: 16, NK'de gazların molar hacmi: 22,4 L/mol)

Aşağıda formülleri verilen moleküller ile bu moleküllerin merkez atomlarının VSEPR gösterimi, hibritleşme türü, molekül geometrisi ve bağ yapısına dair özellikleri doğru şekilde eşleştiriniz.

(Atom numaraları: $_4Be$, $_5B$, $_6C$, $_7N$, $_8O$, $_9F$, $_{17}Cl$)

Karbon elementinin doğal ve yapay allotroplarının kristal örgü yapıları, hibritleşme türleri ve buna bağlı olarak gösterdikleri fiziksel/kimyasal özellikler birbirinden farklılık gösterir.

Buna göre, solda verilen karbon allotroplarını sağda verilen ve bu allotroplara ait belirleyici özellik veya yapısal tanımlarla doğru bir şekilde eşleştiriniz.

İkinci periyotta yer alan $_4Be$, $_5B$, $_6C$, $_7N$ ve $_8O$ elementlerinin hidrojen ($_{1}H$) atomu ile oluşturduğu kararlı $BeH_2$, $BH_3$, $CH_4$, $NH_3$ ve $H_2O$ molekülleri ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Aşağıda verilen kovalent bağlı molekülleri, merkez atomlarının VSEPR gösterimi ve molekül geometrileri ile doğru şekilde eşleştiriniz.

(Atom numaraları: $_{1}H$, $_{4}Be$, $_{5}B$, $_{7}N$, $_{8}O$, $_{9}F$, $_{17}Cl$)

Karbon elementinin doğal ve yapay allotroplarının yapısal özellikleri ile ilgili:

I. Elmas kristalinde her bir karbon atomu $sp^3$ hibritleşmesi yaparak düzgün dörtyüzlü geometri oluştururken; grafit tabakalarında $sp^2$ hibritleşmesi yapan karbon atomları altıgen halkalar meydana getirir.

II. İki boyutlu düzlemsel yapıda olan grafen tabakası, yapısında bulundurduğu delokalize $\pi$ (pi) elektronları sayesinde elektrik akımını ve ısıyı çok hızlı bir şekilde iletebilir.

III. Karbonun yapay allotroplarından olan fullerendeki tüm karbon atomları $sp^3$ hibritleşmesi yapmıştır ve bu yapay allotrop elektrik akımını iletmez.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Aşağıda formülleri verilen kovalent bağlı molekülleri, bu moleküllerin Lewis elektron nokta formüllerine ait özelliklerle doğru şekilde eşleştiriniz.

($_1H$, $_6C$, $_7N$, $_8O$, $_9F$)

Kovalent bağlı bileşiklerin Lewis elektron nokta formülleri yazılırken atomların değerlik elektron sayıları dikkate alınarak ortaklanmış (bağlayıcı) ve ortaklanmamış (bağlayıcı olmayan) elektron çiftleri belirlenir.

Buna göre, gaz fazında bulunan $\text{HCN}$, $\text{CO}_2$ ve $\text{C}_2\text{H}_2$ moleküllerinin Lewis elektron nokta formülleriyle ilgili;

I. $\text{HCN}$ ve $\text{CO}_2$ moleküllerinin her ikisinde de ortaklanmış elektron çifti sayısı dörttür.
II. $\text{CO}_2$ ve $\text{C}_2\text{H}_2$ moleküllerinde bağ oluşumuna katılan toplam elektron sayıları eşittir.
III. $\text{HCN}$ molekülündeki ortaklanmamış elektron çifti sayısı, $\text{C}_2\text{H}_2$ molekülündekinden fazladır.

yargılarından hangileri doğrudur?

($_1\text{H}$, $_6\text{C}$, $_7\text{N}$, $_8\text{O}$)

Akrilonitril ($\text{C}_3\text{H}_3\text{N}$) bileşiği, endüstride sentetik elyaf ve plastiklerin üretiminde hammadde olarak kullanılan önemli bir organik bileşiktir. Bu molekülün yarı açık yapısı aşağıda gösterilmiştir:

Buna göre, akrilonitril molekülü ile ilgili;

I. Molekülde toplam $6$ tane sigma ($\sigma$) ve $3$ tane pi ($\pi$) bağı bulunur.
II. Üçlü bağ yapan karbon atomu $sp^3$ hibritleşmesi yapmış olup, komşu karbon atomu ile $sp^2 - sp^3$ orbitallerinin örtüşmesiyle sigma bağı oluşturmuştur.
III. Karbon ve azot atomları arasındaki üçlü bağda yer alan pi ($\pi$) bağları, hibritleşmeye katılmayan p orbitallerinin yan yana örtüşmesiyle oluşmuştur.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

$2$-metilbut-$1$-en-$3$-in$ bileşiğinin yarı açık formülü aşağıda verilmiştir:

Bu bileşik ile ilgili,

I. Karbon atomlarından iki tanesi $sp^2$, iki tanesi $sp$ ve bir tanesi $sp^3$ hibritleşmesi yapmıştır.

II. Karbon atomları arasında kurulan sigma ($\sigma$) bağlarında $sp^2-sp^3$, $sp^2-sp$ ve $sp-sp$ orbital örtüşmelerinin her birinden birer adet bulunur.

III. Moleküldeki pi ($\pi$) bağları, karbon atomlarının hibritleşmeye katılan $sp$ ve $sp^2$ orbitallerinin yan yana örtüşmesiyle oluşmuştur.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Aşağıda verilen organik bileşiklerdeki belirtilen karbon ($C$) atomlarının hibritleşme türlerini ve bu atomların gerçekleştirdiği bazı bağlardaki orbital örtüşme türlerini uygun şekilde eşleştiriniz.

Alman kimyager Friedrich Wöhler, 1828 yılında laboratuvarda anorganik bir bileşik olan amonyum siyanatı ($NH_4OCN$) ısıtarak organik bir bileşik olan üreyi ($CO(NH_2)_2$) elde etmiştir. Bu sentez, kimya tarihinde organik bileşiklerin sadece canlılar tarafından sentezlenebileceğini savunan 'vitalizm' (yaşam gücü) teorisinin geçerliliğini yitirmesine neden olmuştur.

Aynı kapalı formüle ($CH_4N_2O$) sahip olan amonyum siyanat ve üre bileşikleriyle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Karbon elementinin allotropları, nanoteknolojiden endüstriyel üretime kadar pek çok alanda benzersiz fiziksel ve kimyasal özellikleri sayesinde kullanılmaktadır. Bu allotroplardan elmas, grafit ve grafen ile ilgili yapılan araştırmalarda elde edilen bazı bulgular şu şekildedir:

- Elmas, bilinen en sert doğal maddelerden biridir ve elektrik akımını iletmez.
- Grafit, yumuşak bir yapıya sahiptir ve yapısındaki serbest elektronlar sayesinde elektriği iletir.
- Grafen, karbon atomlarının iki boyutlu bal peteği örgü yapısında dizilmesiyle oluşur ve elektriği grafit gibi çok iyi iletir.