Karbon atomu

Karbon atomlarından oluşan malzemeler, karbon atomlarının kendi aralarındaki bağlanma geometrisine göre çok farklı fiziksel ve kimyasal özellikler gösterir. Karbon atomunun böyle bir özelliğe sahip olmasının sebebi 6 tane elektronunun olmasıdır. Karbon periyodik tabloda IV A grubunun en üstünde bulunur. Karbon atomunun elektronlarının ilk ikisinin bağlanmaya hiç etkisinin olmaması, ayrıca ilk iki elektron ile geri kalan elektronların enerjileri arasındaki farkın da büyük olması, karbonun farklı yapılar oluşturabilmesini sağlamaktadır. Bu özelliklerin başka bir elementte olmaması, karbonu rakipsiz yapmakta ve belki de dünyada hayatın karbon esaslı olması bu sebebe dayanmaktadır (1)

Karbon atomunun 8 farklı allotropu: Karbonun bazı allotropları: a) elmas; b) grafit; c) altıgen elmas; d-f) fullerenler (C60, C540, C70); g) amorf karbon; h) karbon nanotüp (3).

Karbonun üç farklı hibritleşmesi vardır: sp, sp², sp³

Periyodik tabloda mevcut elementler içerisinde 0 (sıfır) boyuttan 3 (üç) boyuta kadar izomerleri olan tek ve yegâne elementtir. İzomer, aynı atom yapısında farklı şekillere sahip yapılardır.

Karbonun izomerleri:

• 3 Boyutlu -> Elmas
• 2 Boyutlu -> Yarımetalik grafit
• 1 Boyutlu -> İletken ve yarı iletken nanotüpleri
• 0 Boyutlu -> nanotoplar (2)

Kaynaklar

1. Nanobilim ve Nanoteknoloji, Şakir ERKOÇ, Odtü Yayıncılık, 2. Baskı, Kasım 2007, Ankara. Sayfa 30
2. Nanobilim ve Nanoteknoloji, Şakir ERKOÇ, Odtü Yayıncılık, 2. Baskı, Kasım 2007, Ankara. Sayfa 33
3. http://tr.wikipedia.org/wiki/Karbon