Page 148 - Kimya - 12. Sınıf Beceri Temelli

Ortaöğretim Genel Müdürlüğü KİMYA 12

CEVAP ANAHTARLARI

Allotrop Yapısı ve Özellikleri 2. Yönerge
Grafen Karbon atomlarının altıgenlerden
Eski mi Yoksa oluşan bal peteği örgü yapısında sıra-
Modern Keşif mi? lanmasından elde edilen iki boyutlu Kullanıldığı Yerler
Modern düzlemsel bir yapıdır. Çelikten altı kat
Doğal mı, Yapay mı? hafif, on üç kat daha esnektir. Yoğun-
luğu ise çelikten altı kat daha düşüktür. Metalürjide döküm potalarının yapımında kullanılır.
Karbonun yapay
allotropudur. Kurşun kalem uçlarının yapımında kullanılır.
Eletkrik ve Isı İletkenliği Kuru pil üretiminde kullanılır.
Makine parçalarının üzerine yapışabilme özelliğinden dolayı
Saydam olan grafen tabakası ısıyı ve elektriği çok hızlı bir şekilde iletebilir.
yağlama malzemesi olarak kullanılır.
Güneş pillerinde kullanılır.
Kullanım Alanları
Süperkapasitörler başta olmak üzere bataryaların hızlı şarj edilmesi, radyoaktif atık- Hidrojen yakıt depolarında kullanılır.
ların temizlenmesi, güçlü ve daha sağlam aletler, elektronik kâğıtlar, su geçirmeyen Kurşungeçirmez yeleklerde kullanılır.
kıyafetler, daha sağlam ve hafif uçaklar, koruma ekipmanları grafenin kullanım alan-
larıdır. Elmas bilinen en sert doğal maddelerden biri olduğundan
cam kesici, delici (matkap uçları) ve taş yontucu aletlerde
2. Yönerge kullanılır.
Elmas, mücevher olarak da kullanılır.
Öğrenciler, sahip oldukları bilgi birikimleri ve yaptıkları araştırmalar
doğrultusunda cevaplar verir. Grafen tabakası elektriği ve ısıyı çok hızlı bir şekilde
iletebilir. Çelikten 6 kat daha sert ama 13 kat daha fazla
esneme yeteneğine sahiptir. Bu özellikler grafenin gelecekte
süper küçük bilgisayar üretiminden katlanabilir tabletlere,
Etkinlik No.: 27
kirlenmeyen kıyafetlerden deri altına yerleştirilebilecek tıbbi
1. Yönerge cihazlara kadar birçok alanda kullanılabilir.
Pillere alternatif olacağı düşünülen süper kapasitörlerde
1. Allotropların molekül şekilleri ile geometrileri farklı olduğun- kullanılabilir.
dan moleküller arası etkileşimler de farklı güçlerde olur. Dola- Bataryaların hızlı şarj edilmesi, radyoaktif atıkların daha
yısıyla allotroplarda karbon atomu değişik dizilişte olduğundan kolay temizlenebilmesi, güçlü ve daha sağlam aletler, elekt-
erime ve kaynama noktaları da farklıdır. ronik kâğıtlar, su geçirmeyen kıyafetler, daha sağlam ve hafif
2
3
2. Karbon atomları sp , sp ve sp hibritleşmesi yapabilir. Bu uçaklar ve koruma ekipmanlarında kullanılabilir.
molekül geometrisini de etkiler. Karbon elementi, üç hibrit
geometrisine sahip tek elementtir. Karbon atomu dört değerlik
elektronlarını kullanarak toplam dört kovalent bağ yapabilir.
Bir karbon atomu bir başka karbon atomu ile tekli, ikili ve üçlü
bağ yapabilir. Karbon atomları diğer atomlardan farklı olarak
sonsuz sayıda birbirine bağlanarak düz zincirli, dallanmış ya
da halkalı yapıya sahip çok sayıda bileşik oluşturabilir. Karbon
atomunun bu özelliği dolayısıyla daha fazla allotropu vardır.
3. Allotropların farklı olan özellikleri:
1. Özkütleleri
2. Herhangi bir çözücüdeki çözünürlükleri
3. Erime ve kaynama noktaları
4. Kristal yapıları, atom sayıları ve dizilişi
5. Bağ yapıları, açıları ve kuvvetleri
6. İletkenlikleri
7. Kimyasal tepkimelere girme hızları ve istekleri
8. Molekül geometrileri
9. Molekül sağlamlıkları, görünüşleri, şekilleri, sertlikleri
4 Karbon atomlarının altıgenler şeklinde bağlı olduğu grafen
tabakaları, katlandığında tüp şeklini alır. Grafitten çok özel
yöntemlerle elde edilen bu tüplere nanotüp denir.
Karbon nanotüpler tek ya da çok duvarlı olabilir. İnsan saç
telinin çapı, nanotüplerin çapından yaklaşık 50.000 kat daha
büyüktür. Günümüzde nanoteknoloji ile üretilen pek çok ürün-
de nanotüpler kullanılmaktadır. Sağlamlık, elektrik iletkenliği,
ısı iletkenliği gibi özelliklerinden dolayı karbon nanotüpler
çok esnek ve sağlam yapılardır. Çelikten daha hafif ve sağlam
olan nanotüpler sayesinde günümüzde çok küçük boyutlarda
elektronik cihazlar üretilmektedir. Spor malzemelerinin, araç
parçalarının ve güvenlik güçleri tarafından kullanılan kıyafet-
lerin üretiminde kullanılan karbon nanotüpler sayesinde daha
sağlam malzemeler elde edilebilmektedir. Bunun yanı sıra leke
tutmayan duvar boyaları, ıslanmayan, ütü gerektirmeyen ve
kendi kendini temizleyen kumaşlar ve hidrojen yakıt hücresi de
nanotüplerin önemli kullanım alanları arasında sayılabilir.

149