KARBONUN ALLOTROPLARI

Aynı elementin uzayda farklı şekilde dizilmesi sonucu oluşan farklı geometrik şekillerdeki kristallerine allotrop denir.

Elmas ve grafit C’nin allotroplarıdır.

ELMAS:

Düzgün bir kristal yapıya sahiptir.

Her C atomu ayrı ayrı 4 C atomuna tekli bağlar ile bağlıdır.

Düzgün dörtyüzlü bir geometriye sahiptir.

Bilinen en sert maddedir.

GRAFİT:

C atomları altıgen halkalar halinde dizilmiştir.

Bu halkalar tabakalar şeklindedir. Tabakalar arasında zayıf etkileşimler vardır.

  • Allotropların aynı elementle oluşturdukları bileşiklerin aynı olması dışında diğer fiziksel ve kimyasal özelliklerinin hiçbiri aynı değildir.

Son yıllarda karbonun C60 molekül yapısına sahip top, tüp, çubuk ve halka şeklinde fulleren adı verilen çeşitli allotropları bulunmuştur.

a)elmas

b)grafit

c)altıgen elmas

d-e-f) fullerenler (C60, C540, C70)

g) amorf karbon

h) karbon nanotüp.

Fullerenlerin birçok kullanım alanı vardır.

  • Bazıları süperiletken olduğu için elektronikte,
  • bazıları HIV virüsüne etki ettiği için tıpta,
  • bazıları soğurma özelliğinden dolayı optikte sınırlayıcı aygıt olarak fotoyansıtıcı, fotoiletlen, fotodiyot ve transistör,
  • bazıları güneş pillerinde,
  • bazıları hidrojen depolama ve pil yapımında kullanılır.

Karbon ve Nanoteknoloji:

Nanotüp: Grafitten özel yöntemlerle elde edilen nanometre boyutundaki tüplerdir. Bunların teknolojide kullanılmasıyla nanoteknoloji ortaya çıkmıştır.

Nanotüplerin Özellikleri:

  • İletken, yarı iletken ve süper iletken özellik gösterirler.
  • Çok esnek ve sağlamdırlar.
  • Nanotüplerin geometrik özellikleri değiştirilerek elektronik özellikleri de değiştirilebilir.

Nanotüplerin Kullanım Alanları:

  • Taramalı mikroskobun ucuna bağlanarak protein ya da büyük diğer moleküllerin açık bir şekilde görülmesini sağlarlar.
  • Nanotüp uçlu atomik kuvvet mikroskobu kimyasal ve genetik sonda yapımında kullanılır.
  • Yarı iletken nanotüpler, üstün duyarlılıkta algılayıcıların yapımında kullanılırlar. Bu, Şu şimdiye kadar yüzey kimyasını görüntülemek için kullanılan tek yöntemdir.