Examkin

Soru

Zorluk: KolayKarbonun Allotropları ve Özellikleri

Karbon elementinin allotropları ve bu allotroplara ait belirleyici bazı fiziksel/kimyasal özellikler aşağıda verilmiştir. Buna göre, solda verilen allotropları sağda verilen uygun özelliklerle eşleştiriniz.

  • ElmasTüm karbon atomlarının sp3sp^3 hibritleşmesi yaparak düzgün dörtyüzlü yapıda birbirine bağlandığı, elektriği iletmeyen çok sert ve şeffaf doğal allotrop.
  • GrafitKarbon atomlarının sp2sp^2 hibritleşmesi yaparak oluşturduğu altıgen halkalardan oluşan tabakalı yapıda, serbest elektronlar sayesinde elektriği ileten yumuşak doğal allotrop.
  • GrafenKarbon atomlarının altıgen bal peteği örgüsünde dizildiği, tek bir atom kalınlığında olan, olağanüstü mukavemet ve iletkenliğe sahip iki boyutlu allotrop.

Cevap

Elmas allotropu sp3sp^3 hibrit yapısındaki düzgün dörtyüzlü sert yapı ile; Grafit allotropu sp2sp^2 hibrit yapısındaki altıgen tabakalı iletken yapı ile; Grafen allotropu ise tek atom kalınlığındaki iki boyutlu bal peteği örgüsü ile eşleşmelidir.
Elmasın sp3sp^3 hibritleşmesi yapan yalıtkan ve sert yapısı; grafitin sp2sp^2 hibritleşmesi yapan tabakalı ve iletken yapısı; grafenin ise tek atom kalınlığındaki iki boyutlu yapısı birbirleriyle doğrudan ve doğru bir şekilde eşleşmektedir.

Adım Adım Çözüm

1
Elmas allotropunun bağ ve fiziksel özelliklerini belirleme
Elmasın sp3sp^3 hibritleşmesi yaptığı, düzgün dörtyüzlü ağ örgüsüne sahip olduğu, elektriği iletmediği ve bilinen en sert doğal maddelerden biri olduğu saptanır. Bu durum birinci özellik ile eşleşir.
Elmasın temel moleküler ve makroskobik özelliklerini ayırt etmek.
2
Grafit allotropunun bağ ve fiziksel özelliklerini belirleme
Grafitin sp2sp^2 hibritleşmesi yaptığı, altıgen tabakalar içerdiği, tabakalar arası zayıf etkileşimlerden dolayı yumuşak olduğu ve serbest pi elektronları sayesinde elektriği ilettiği saptanır. Bu durum ikinci özellik ile eşleşir.
Grafitin yapısal özelliklerini elektriksel iletkenliğiyle ilişkilendirmek.
3
Grafen allotropunun yapısal boyutunu belirleme
Grafenin iki boyutlu, tek atom kalınlığında altıgen karbon ağından oluştuğu saptanır. Bu durum üçüncü özellik ile eşleşir.
Grafenin nanoteknolojik ve boyutsal özelliğini saptamak.

Anahtar Kavram

Karbon allotroplarının (elmas, grafit, grafen) hibritleşme türleri, geometrileri, elektriksel iletkenlikleri ve fiziksel sertliklerinin karşılaştırılması.
Bu soruyu puanla

Konular

Karbonun Allotropları ve Özellikleri

Bu konudan daha fazla soru