Examkin

Soru

Zorluk: OrtaKarbonun Allotropları ve Özellikleri

Karbon atomunun farklı geometrik düzenlemelerle bir araya gelmesi sonucu oluşan doğal ve yapay allotropları bulunmaktadır.

Buna göre, solda verilen karbon allotroplarını sağda verilen ayırt edici yapısal özellikleriyle do��ru şekilde eşleştiriniz.

  • ElmasHer bir karbon atomunun dört başka karbon atomuna kovalent bağlarla bağlanarak düzgün dörtyüzlü geometri oluşturduğu, elektriği iletmeyen doğal allotrop
  • GrafitKarbon atomlarının altıgen halkalar oluşturacak şekilde dizildiği, tabakaları arasında zayıf fiziksel bağlar bulunan ve elektriği ileten doğal allotrop
  • GrafenKarbon atomlarının iki boyutlu bal peteği örgü yapısında dizilmesiyle elde edilen, tek atom kalınlığındaki düzlemsel yapay allotrop
  • Karbon nanotüpGrafen tabakalarının nano boyutta rulo haline getirilmesiyle elde edilen, yüksek esneklik ve iletkenlik gösteren yapay allotrop

Cevap

Elmas allotropunun 'Her bir karbon atomunun dört başka karbon atomuna kovalent bağlarla bağlanarak d��zgün dörtyüzlü geometri oluşturduğu, elektriği iletmeyen doğal allotrop' tanımıyla; Grafit allotropunun 'Karbon atomlarının altıgen halkalar oluşturacak şekilde dizildiği, tabakaları arasında zayıf fiziksel bağlar bulunan ve elektriği ileten doğal allotrop' tanımıyla; Grafen allotropunun 'Karbon atomlarının iki boyutlu bal peteği örgü yapısında dizilmesiyle elde edilen, tek atom kalınlığındaki düzlemsel yapay allotrop' tanımıyla; Karbon nanotüp allotropunun ise 'Grafen tabakalarının nano boyutta rulo haline getirilmesiyle elde edilen, yüksek esneklik ve iletkenlik gösteren yapay allotrop' tanımıyla eşleşmesi gerekir.
Karbonun en sert doğal allotropu olan elmas, sp3sp^3 hibritleşmesine sahip ve elektriği iletmeyen düzgün dörtyüzlü örgü yapısıyla ilk özellik ile eşleşir. Grafit, sp2sp^2 hibritleşmesine sahip altıgen halkalı tabakalı yapısı ve elektriği iletmesiyle ikinci özellikle eşleşir. Grafen, iki boyutlu ve tek atom kalınlığındaki düzlemsel bal peteği örgüsüyle üçüncü özellikle eşleşir. Karbon nanotüp ise grafen tabakalarının rulo haline getirilmesiyle oluşan silindirik yapısıyla dördüncü özellikle eşleşmektedir.

Adım Adım Çözüm

1
Doğal ve yapay allotropların sınıflandırılmasını yapınız.
Elmas ve grafit doğal allotroplardır; grafen ve karbon nanotüp ise yapay (laboratuvar ortamında üretilen) allotroplardır.
Öncelikle allotropların doğal ve yapay olarak ayrılması eşleştirme sürecini kolaylaştıracaktır.
2
Doğal allotropların ayırt edici özelliklerini belirleyin.
Elmas allotropunda karbon atomları sp3sp^3 hibritleşmesi yapar ve elektriği iletmez; grafit allotropunda ise sp2sp^2 hibritleşmesi yapan karbonlar altıgen tabakalar oluşturur ve serbest elektronlar sayesinde elektriği iletir.
Elmas ve grafit arasındaki hibritleşme, örgü yapısı ve elektriksel iletkenlik farkları eşleştirmenin doğru yapılmasını sağlar.
3
Yapay allotropların geometrik formlarını inceleyin.
Grafen, bal peteği örgü yapısına sahip tek atom kalınlığında iki boyutlu düzlemsel bir yapıya sahiptir. Karbon nanotüpler ise grafen tabakalarının silindir şeklinde rulo yapılmasıyla oluşturulur.
Grafen ve karbon nanotüp allotroplarının boyutsal ve geometriksel farkları doğru eşleştirmeyi yapmayı sağlar.

Anahtar Kavram

Karbon allotroplarının (elmas, grafit, grafen, karbon nanotüp) doğal/yapay sınıflandırılması, hibritleşme türleri (sp2sp^2, sp3sp^3), elektriksel iletkenlik özellikleri ve geometrik yapıları.
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla

Konular

Karbonun Allotropları ve Özellikleri

Bu konudan daha fazla soru