Fizik, kimya ve hatta astronomi alan?ndaki en son ke?iflerin ?nemli bir pratik uygulama alan?, al???lmad?k, bazen benzersiz ?zelliklere sahip yeni malzemelerin yarat?lmas? ve ara?t?r?lmas?d?r. Ural Federal ?niversitesi ile ortakla?a olu?turulan bir dizi makalede bu ?al??man?n y?r?t?ld??? y?nlerden ve bilim adamlar?n?n halihaz?rda neyi ba?armay? ba?ard?klar?ndan bahsedece?iz. ?lk metnimiz, en yayg?n madde olan karbondan elde edilebilecek ola?and??? malzemelere ayr?lm??t?r.

Bir kimyagere hangi elementin en ?nemli oldu?unu sorarsan?z pek ?ok farkl? yan?t alabilirsiniz. Baz?lar?, Evrendeki en yayg?n element olan hidrojen hakk?nda, di?erleri ise yer kabu?undaki en yayg?n element olan oksijen hakk?nda s?yleyecektir. Ancak ?o?u zaman "karbon" cevab?n? duyacaks?n?z - bu, DNA ve proteinlerden alkoller ve hidrokarbonlara kadar t?m organik maddelerin temelidir.

Makalemiz bu elementin ?e?itli formlar?na ayr?lm??t?r: sadece atomlar?ndan d?zinelerce farkl? malzemenin yap?labilece?i ortaya ??km??t?r - grafitten elmasa, karbinden fullerenlere ve nanot?plere kadar. Hepsi tam olarak ayn? karbon atomlar?ndan olu?malar?na ra?men ?zellikleri tamamen farkl?d?r ve bundaki ana rol, malzemedeki atomlar?n d?zeni taraf?ndan oynan?r.

Grafit

Do?ada ?o?u zaman saf karbon, kolayca pul pul d?k?len ve dokunuldu?unda kaygan g?r?nen yumu?ak siyah bir malzeme olan grafit formunda bulunabilir. Bir?ok ki?i kur?un kalem u?lar?n?n grafitten yap?ld???n? hat?rlayabilir ancak bu her zaman do?ru de?ildir. ?o?unlukla kur?un, grafit tala?lar? ve tutkaldan olu?an bir bile?ikten yap?l?r, ancak tamamen grafit kalemler de vard?r. ?lgin? bir ?ekilde, d?nyadaki do?al grafit ?retiminin yirmide birinden fazlas? kur?un kalemlere gidiyor.

Grafitin ?zelli?i nedir? Her ?eyden ?nce, karbonun kendisi di?er metaller gibi olmasa da elektri?i iyi iletir. Bir grafit plaka al?rsan?z, d?zlemi boyunca iletkenli?in enine y?ne g?re yakla??k y?z kat daha fazla oldu?u ortaya ??kar. Bu do?rudan malzemedeki karbon atomlar?n?n nas?l organize edildi?iyle ilgilidir.

Grafitin yap?s?na bakarsak, bir atom kal?nl???nda ayr? katmanlardan olu?tu?unu g?r?r?z. Her katman, bal pete?ini and?ran alt?genlerden olu?an bir ?zgarad?r. Katman?n i?indeki karbon atomlar? kovalent kimyasal ba?larla ba?lan?r. ?stelik kimyasal ba?? sa?layan elektronlar?n bir k?sm? t?m d?zleme “yay?lm??” durumda. Hareketlerinin kolayl???, karbon pullar? d?zlemi boyunca grafitin y?ksek iletkenli?ini belirler.

Bireysel katmanlar van der Waals kuvvetleri sayesinde birbirine ba?lan?r; bunlar geleneksel bir kimyasal ba?dan ?ok daha zay?ft?r, ancak grafit kristalinin kendili?inden katmanlara ayr?lmamas?n? sa?lamak i?in yeterlidir. Bu tutars?zl?k, elektronlar?n d?zlemlere dik olarak hareket etmesini ?ok daha zorla?t?r?r; elektrik direnci 100 kat artar.

Grafit, elektriksel iletkenli?i ve di?er elementlerin atomlar?n? katmanlar aras?na yerle?tirme yetene?i nedeniyle, lityum iyon piller ve di?er ak?m kaynaklar? i?in anot olarak kullan?l?r. Al?minyum metal ?retimi i?in grafit elektrotlar gereklidir ve hatta troleyb?sler ak?m toplay?c?lar i?in grafit kayan kontaklar kullan?r.

Ayr?ca grafit diyamanyetik bir malzemedir ve birim k?tle ba??na en y?ksek duyarl?l??a sahiptir. Bu, bir manyetik alana bir par?a grafit yerle?tirirseniz, bu alan? m?mk?n olan her ?ekilde kendi d???na itmeye ?al??aca?? anlam?na gelir - grafitin yeterince g??l? bir m?knat?s?n ?zerine ??kabilece?i noktaya kadar.

Ve grafitin son ?nemli ?zelli?i inan?lmaz refrakterli?idir. G?n?m?zde en dayan?kl? maddenin erime noktas? yakla??k 4000 santigrat derece olan hafniyum karb?rlerden biri oldu?u d???n?lmektedir. Bununla birlikte, grafiti eritmeye ?al???rsan?z, yakla??k y?z atmosferlik bas?n?larda, sertli?i 4800 santigrat dereceye kadar koruyacakt?r (atmosfer bas?nc?nda, grafit s?blimle?ir - s?v? faz? atlayarak buharla??r). Bu nedenle, ?rne?in roket nozul muhafazalar?nda grafit bazl? malzemeler kullan?l?r.

Elmas

Bas?n? alt?ndaki bir?ok malzeme atomik yap?s?n? de?i?tirmeye ba?lar; bir faz ge?i?i meydana gelir. Grafit bu anlamda di?er malzemelerden farkl? de?ildir. Y?z bin atmosfer bas?n?ta ve 1-2 bin santigrat derece s?cakl?kta karbon katmanlar? birbirine yakla?maya ba?lar, aralar?nda kimyasal ba?lar olu?ur ve p?r?zs?z d?zlemler oluklu hale gelir. Karbonun en g?zel formlar?ndan biri olan elmas olu?ur.

Elmas?n ?zellikleri grafitten k?kten farkl?d?r; sert, ?effaf bir malzemedir. ?izilmesi son derece zordur (Mohs sertlik ?l?e?inde 10. s?rada yer al?r, bu maksimum sertliktir). ?stelik elmas ve grafitin elektriksel iletkenli?i kentilyon kez farkl?l?k g?sterir (bu, 18 s?f?rl? bir say?d?r).

Kayadaki elmas

Wikimedia Commons'?

Bu, elmaslar?n kullan?m?n? belirler: Madenlerden ??kar?lan ve yapay olarak ?retilen elmaslar?n ?o?u, metal i?leme ve di?er end?strilerde kullan?l?r. ?rne?in, bileme diskleri ve elmas tozu veya kaplamal? kesici aletler yayg?n olarak kullan?lmaktad?r. Elmas kaplamalar ameliyatta ne?ter i?in bile kullan?l?yor. Bu ta?lar?n kuyumculuk sekt?r?ndeki kullan?m? herkes taraf?ndan iyi bilinmektedir.

?a??rt?c? sertlik bilimsel ara?t?rmalarda da kullan?l?yor - laboratuvarlar malzemeleri milyonlarca atmosfer bas?nc?nda inceleyerek y?ksek kaliteli elmaslar?n yard?m?yla kullan?yor. Bununla ilgili daha fazla bilgiyi “” materyalimizde okuyabilirsiniz.

Grafen

Grafiti s?k??t?r?p ?s?tmak yerine, grafit kristaline bir par?a bant yap??t?rarak Andrei Geim ve Konstantin Novoselov'u takip edece?iz. Daha sonra soyun; bant ?zerinde ince bir grafit tabakas? kalacakt?r. Bu i?lemi tekrar tekrarlayal?m - band? ince bir tabakaya uygulay?p tekrar soyun. Katman daha da ince hale gelecektir. ??lemi birka? kez daha tekrarlayarak, ad? ge?en ?ngiliz fizik?ilerin 2010 y?l?nda Nobel ?d?l?'n? ald??? malzeme olan grafeni elde ediyoruz.

Grafen, grafitin atomik katmanlar?yla tamamen ayn? olan, karbon atomlar?ndan olu?an d?z bir tek katmand?r. Pop?lerli?i, i?indeki elektronlar?n al???lmad?k davran??lar?ndan kaynaklanmaktad?r. Sanki hi? k?tleleri yokmu? gibi hareket ediyorlar. Ger?ekte elbette elektronlar?n k?tlesi herhangi bir maddedekiyle ayn? kal?r. Grafen ?er?evesinin karbon atomlar?, y?kl? par?ac?klar? ?eken ve ?zel bir periyodik alan olu?turan her ?eyin sorumlusudur.

Grafen tabanl? cihaz. Foto?raf?n arka plan?nda alt?n kontaklar, ?stlerinde grafen, ?stlerinde ince bir polimetil metakrilat tabakas? var

Cambridge'de M?hendislik / flickr.com

Bu davran???n sonucu elektronlar?n daha fazla hareketlili?idir; elektronlar grafen i?inde silikondan ?ok daha h?zl? hareket ederler. Bu nedenle bir?ok bilim insan? grafenin gelece?in elektroni?inin temeli olaca??n? umuyor.

?lgin?tir ki, grafenin karbon karde?leri vard?r - ve. Bunlardan ilki hafif bozuk be?gen kesitlerden olu?uyor ve grafenin aksine elektri?i iyi iletmiyor. Fagrafen be?gen, alt?gen ve yedigen b?l?mlerden olu?ur. Grafenin ?zellikleri her y?nde ayn?ysa, fagrafenin belirgin bir anizotropi ?zelli?i olacakt?r. Bu materyallerin her ikisi de teorik olarak tahmin edilmi?tir ancak ger?ekte hen?z mevcut de?ildir.

Dikey bir karbon nanot?p dizisi ?zerindeki tek silikon kristalinin bir par?as? (?n planda)

Karbon nanot?pleri

K???k bir grafen levha par?as?n? bir t?pe yuvarlad???n?z? ve kenarlar?n? birbirine yap??t?rd???n?z? hayal edin. Sonu?, bir karbon nanot?p? olan grafen ve grafit ile ayn? alt?gen karbon atomlar?ndan olu?an i?i bo? bir yap?d?r. Bu malzeme bir?ok y?nden grafenle ili?kilidir - y?ksek mekanik mukavemete (bir zamanlar karbon nanot?plerden uzaya bir asans?r in?a edilmesi ?nerilmi?ti) ve y?ksek elektron hareketlili?ine sahiptir.

Ancak al???lmad?k bir ?zelli?i var. Grafen tabakas? hayali bir kenara (alt?genlerden birinin taraf?) paralel veya a??l? olarak yuvarlanabilir. Bir karbon nanot?p?n? nas?l b?kt???m?z?n onun elektronik ?zelliklerini, yani daha ?ok bant aral???na sahip bir yar? iletkene mi yoksa daha ?ok bir metale mi benzeyece?ini b?y?k ?l??de etkileyece?i ortaya ??kt?.

?ok duvarl? karbon nanot?p

Wikimedia ortaklar?

Karbon nanot?plerin ilk kez ne zaman g?zlemlendi?i kesin olarak bilinmemektedir. 1950'lerden 1980'lere kadar, hidrokarbonlar? i?eren reaksiyonlar?n katalizinde (?rne?in metan pirolizi) yer alan ?e?itli ara?t?rmac? gruplar?, kataliz?r? kaplayan kurumdaki uzun yap?lara dikkat etti. Art?k kimyagerler, yaln?zca belirli bir t?rdeki (belirli kiralite) karbon nanot?plerini sentezlemek i?in ?zel tohumlar?n kullan?lmas?n? ?nermektedir. Bunlar, alt?gen benzen halkalar?ndan olu?an halka ?eklindeki k???k molek?llerdir. ?rne?in bunlar?n sentezi ?zerine yap?lan ?al??malar? okuyabilirsiniz.

Grafen gibi karbon nanot?plerin de mikroelektronikte bir?ok uygulamas? vard?r. Nanot?plere dayal? ilk transist?rler zaten olu?turuldu; ?zellikleri geleneksel silikon cihazlara benzer. Ayr?ca nanot?pler bir transist?r?n temelini olu?turmu?tur.

Karabin

Karbon atomlar?n?n uzun yap?lar?ndan bahsederken karabinalardan bahsetmek m?mk?n de?ildir. Bunlar, teorisyenlere g?re m?mk?n olan en g??l? malzeme olabilecek do?rusal zincirlerdir (belirli bir g??ten bahsediyoruz). ?rne?in, karbin i?in Young mod?l?n?n kilogram ba??na 10 giganewton oldu?u tahmin edilmektedir. ?elik i?in bu rakam 400 kat daha az, grafen i?in ise en az iki kat daha az.

A?a??daki demir par?ac???na do?ru uzanan ince bir iplik - karabina

Wikimedia Commons'?

Karbon atomlar? aras?ndaki ba?lar?n nas?l d?zenlendi?ine ba?l? olarak karbinler iki tipte gelir. Zincirdeki t?m ba?lar ayn?ysa k?m?lenlerden bahsediyoruz, ancak ba?lar d?n???ml? ise (tekli-??l?-tekli-??l? vb.) poliinlerden bahsediyoruz. Fizik?iler, bir karabina ipli?inin deformasyon yoluyla bu iki t?r aras?nda "de?i?tirilebilece?ini" g?sterdiler - gerildi?inde k?m?lenin poliine d?n??t???n?. ?lgin?tir ki bu, karbinin elektriksel ?zelliklerini k?kten de?i?tirir. Poliin elektrik ak?m?n? iletiyorsa k?m?len bir yal?tkand?r.

Karabinalar?n incelenmesindeki temel zorluk, sentezlenmelerinin ?ok zor olmas?d?r. Bunlar ayn? zamanda kolayca oksitlenebilen kimyasal olarak aktif maddelerdir. Bug?n zincirler yaln?zca alt? bin atom uzunlu?undad?r. Bunu ba?armak i?in kimyagerlerin bir karbon nanot?p i?inde karbin yeti?tirmesi gerekiyordu. Ek olarak, karbin sentezi, bir transist?rdeki kap?n?n boyutuna ili?kin rekorun k?r?lmas?na yard?mc? olacakt?r - bir atoma indirgenebilir.

Fullerenler

Alt?gen, karbon atomlar?n?n olu?turabilece?i en kararl? konfig?rasyonlardan biri olmas?na ra?men, d?zenli karbon be?geninin olu?tu?u bir dizi kompakt nesne vard?r. Bu nesnelere fullerenler denir.

1985 y?l?nda Harold Kroteau, Robert Curl ve Richard Smalley, karbon buhar? ve karbon atomlar?n?n so?utuldu?unda nas?l bir araya topland???n? incelediler. Gaz faz?nda iki s?n?f nesnenin oldu?u ortaya ??kt?. Birincisi 2-25 atomdan olu?an k?melerdir: zincirler, halkalar ve di?er basit yap?lar. ?kincisi ise daha ?nce g?zlemlenmemi? 40-150 atomdan olu?an k?melerdir. Sonraki be? y?l boyunca kimyagerler, bu ikinci s?n?f?n i?i bo? karbon atomu ?er?evelerinden olu?tu?unu, en kararl? olan?n?n 60 atomdan olu?tu?unu ve futbol topu ?eklinde oldu?unu kan?tlamay? ba?ard?lar. C 60 veya buckminsterfullerene, bir k?re ?eklinde birbirine tutturulmu? yirmi alt?gen b?l?m ve 12 be?gen b?l?mden olu?uyordu.

Fullerenlerin ke?fi kimyagerler aras?nda b?y?k ilgi uyand?rd?. Daha sonra al???lmad?k bir endofulleren s?n?f? sentezlendi - bo?lu?unda bir miktar yabanc? atom veya k???k molek?l bulunan fullerenler. ?rne?in, sadece bir y?l ?nce, bir fullerene ilk kez bir hidroflorik asit molek?l? dahil edildi ve bu, onun elektronik ?zelliklerinin ?ok do?ru bir ?ekilde belirlenmesini m?mk?n k?ld?.

Fulleritler - fulleren kristalleri

Wikimedia Commons'?

1991 y?l?nda, fulleridlerin - kom?u ?oky?zl?ler aras?ndaki bo?luklar?n bir k?sm?n?n metaller taraf?ndan i?gal edildi?i fulleren kristalleri - bu s?n?f i?in rekor y?ksek ge?i? s?cakl???na, yani 18 kelvin'e (K 3 C 60 i?in) sahip molek?ler s?per iletkenler oldu?u ortaya ??kt?. Daha sonra, daha da y?ksek bir ge?i? s?cakl???na (33 kelvin, Cs2RbC 60) sahip fulleritler bulundu. Bu t?r ?zelliklerin maddenin elektronik yap?s?yla do?rudan ili?kili oldu?u ortaya ??kt?.

Q-karbon

Son zamanlarda ke?fedilen karbon formlar? aras?nda Q-karbon da yer al?yor. ?lk kez 2015 y?l?nda Kuzey Carolina ?niversitesi'nden Amerikal? malzeme bilimciler taraf?ndan tan?t?ld?. Bilim insanlar?, g??l? bir lazer kullanarak amorf karbonu ???nlayarak malzemeyi yerel olarak 4000 santigrat dereceye kadar ?s?tt?. Sonu? olarak, maddedeki t?m karbon atomlar?n?n yakla??k d?rtte biri sp2 hibridizasyonunu, yani grafittekiyle ayn? elektronik durumu benimsedi. Geriye kalan Q-karbon atomlar? elmas?n hibridizasyon ?zelli?ini korudu.

Q-karbon

Elmas, grafit ve di?er karbon formlar?ndan farkl? olarak Q-karbon, manyetit veya demir gibi ferromanyetiktir. Ayn? zamanda Curie s?cakl??? yakla??k 220 santigrat dereceydi - ancak b?yle bir ?s?tmayla malzeme manyetik ?zelliklerini kaybetti. Ve fizik?iler, Q-karbonu bor ile katk?layarak ge?i? s?cakl??? yakla??k 58 kelvin olan ba?ka bir karbon s?per iletkeni elde ettiler.

***

A?a??dakilerin t?m? bilinen karbon formlar? de?ildir. ?stelik ?u anda teorisyenler ve deneyciler yeni karbon malzemeleri yarat?yor ve ?zerinde ?al???yorlar. ?zellikle Ural Federal ?niversitesi'nde bu t?r ?al??malar y?r?t?lmektedir. Hen?z sentezlenmemi? malzemelerin ?zelliklerini nas?l tahmin edebilece?imizi ve yeni karbon formlar? yaratabilece?imizi ??renmek i?in UrFU Fizik ve Teknoloji Enstit?s?'nde do?ent ve ba? ara?t?rmac? Anatoly Fedorovich Zatsepin'e ba?vurduk.

Anatoly Zatsepin, UrFU'daki alt? ????r a?an bilimsel projeden biri ?zerinde ?al???yor: "Karbonun d???k boyutlu modifikasyonlar?na dayanan yeni fonksiyonel malzemelerin temel prensiplerinin geli?tirilmesi." ?al??malar Rusya ve d?nyadaki akademik ve end?striyel ortaklarla y?r?t?lmektedir.

Proje, ?niversitenin stratejik akademik birimi (SAU) olan UrFU Fizik ve Teknoloji Enstit?s? taraf?ndan uygulan?yor. ?niversitenin Rusya ve uluslararas? s?ralamalarda, ?zellikle de konu s?ralamas?ndaki konumu, ara?t?rmac?lar?n ba?ar?s?na ba?l?d?r.

N+1: Karbon nanomalzemelerin ?zellikleri b?y?k ?l??de yap?ya ba?l?d?r ve b?y?k ?l??de de?i?iklik g?sterir. Bir malzemenin ?zelliklerini yap?s?na g?re bir ?ekilde tahmin etmek m?mk?n m?d?r?

Anatoly Zatsepin: Tahmin etmek m?mk?n, biz de bunu yap?yoruz. Hesaplamalar?n ilk prensiplerden yap?lmas?na olanak sa?layan bilgisayar modelleme y?ntemleri vard?r ( ba?lang??ta) - belli bir yap?, model ortaya koyuyoruz ve bu yap?y? olu?turan atomlar?n t?m temel ?zelliklerini al?yoruz. Sonu?, modelledi?imiz malzemenin veya yeni maddenin sahip olabilece?i ?zelliklerdir. ?zellikle karbonla ilgili olarak do?ada bilinmeyen yeni de?i?iklikleri sim?le edebildik. Yapay olarak olu?turulabilirler.

?zellikle UrFU Fizik ve Teknoloji Enstit?s?'ndeki laboratuvar?m?z ?u anda yeni bir karbon t?r?n?n geli?tirilmesi, sentezi ve ?zelliklerinin ara?t?r?lmas?yla ilgilenmektedir. Buna ?u ?ekilde denilebilir: iki boyutlu olarak s?ralanm?? do?rusal zincirli karbon. Bu kadar uzun bir isim, bu malzemenin 2 boyutlu yap? olarak adland?r?lmas?ndan kaynaklanmaktad?r. Bunlar ayr? karbon zincirlerinden olu?an filmlerdir ve her zincirdeki karbon atomlar? ayn? "kimyasal formdad?r" - sp 1 hibridizasyonu. Bu, malzemeye tamamen al???lmad?k ?zellikler kazand?r?r; sp 1 karbon zincirlerinde dayan?kl?l?k, elmas?n ve di?er karbon modifikasyonlar?n?n g?c?n? a?ar.

Bu zincirlerden filmler olu?turdu?umuzda, karbon zincirlerinde bulunan ?zelliklere sahip yeni bir malzeme elde edilir, ayr?ca bu s?ral? zincirlerin kombinasyonu ?zel bir alt tabaka ?zerinde iki boyutlu bir yap? veya s?per kafes olu?turur. Bu malzemenin yaln?zca mekanik ?zellikleri nedeniyle b?y?k umutlar? yoktur. En ?nemlisi, belirli bir konfig?rasyondaki karbon zincirleri bir halka halinde kapat?labilir, bu da s?periletkenlik gibi ?ok ilgin? ?zelliklerin ortaya ??kmas?na neden olur ve bu t?r malzemelerin manyetik ?zellikleri, mevcut ferrom?knat?slardan daha iyi olabilir.

Bunlar? ger?ekten yaratman?n zorlu?u hala devam ediyor. Modellememiz gidilecek yolu g?sterir.

Malzemelerin ger?ek ve ?ng?r?len ?zellikleri ne kadar farkl?d?r?

Her zaman bir hata vard?r, ancak mesele ?u ki, ilk ilkelerden yola ??k?larak yap?lan hesaplamalar ve modellemeler, bireysel atomlar?n temel ?zelliklerini, yani kuantum ?zelliklerini kullan?r. Ve bu kuantum atomlar?ndan bu kadar mikro ve nano ?l?ekte yap?lar olu?tu?unda, hatalar teorinin ve mevcut modellerin mevcut s?n?rlamalar?yla ili?kilendirilir. ?rne?in Schr?dinger denkleminin yaln?zca hidrojen atomu i?in tam olarak ??z?lebildi?i, kat?lardan veya daha karma??k sistemlerden bahsediyorsak daha a??r atomlar i?in belirli yakla??mlar?n kullan?lmas? gerekti?i bilinmektedir.

?te yandan bilgisayar hesaplamalar?ndan dolay? hatalar meydana gelebilmektedir. B?t?n bunlarda, b?y?k hatalar hari? tutulur ve do?ruluk, belirli bir malzemenin do?as?nda olacak bir veya ba?ka bir ?zelli?i veya etkiyi tahmin etmek i?in olduk?a yeterlidir.

Bu ?ekilde ka? malzeme tahmin edilebilir?

Karbon malzemeleri s?z konusu oldu?unda ?ok fazla ?e?itlilik vard?r ve eminim ki hen?z ke?fedilmemi? ve ke?fedilmemi? pek ?ok ?ey vard?r. UrFU, yeni karbon malzemeleri ara?t?rmak i?in her ?eye sahiptir ve ileride yap?lacak ?ok i? vard?r.

Ayr?ca mikroelektronik i?in silikon malzemeler gibi ba?ka nesneler ?zerinde de ?al???yoruz. Bu arada silikon ve karbon analoglard?r; periyodik tabloda ayn? gruptad?rlar.

Vladimir Korolev

Makalenin i?eri?i

KARBON, C (karbon), periyodik element tablosunun IVA (C, Si, Ge, Sn, Pb) grubunun metalik olmayan bir kimyasal elementi. Do?ada elmas kristalleri (?ekil 1), grafit veya fulleren ve di?er formlarda bulunur ve organik (k?m?r, petrol, hayvan ve bitki organizmalar? vb.) ve inorganik maddelerin (kire?ta??, kabartma tozu, vb.) bir par?as?d?r. vesaire.).

Karbon yayg?nd?r, ancak yer kabu?undaki i?eri?i yaln?zca %0,19'dur.

Karbon, basit maddeler halinde yayg?n olarak kullan?l?r. Kuyumculu?a konu olan de?erli elmaslar?n yan? s?ra ta?lama ve kesici tak?mlar?n imalat?nda da end?striyel elmaslar b?y?k ?nem ta??maktad?r.

K?m?r ve di?er amorf karbon formlar?, renk giderimi, safla?t?rma, gaz adsorpsiyonu ve geli?mi? y?zeye sahip adsorbanlar?n gerekli oldu?u teknoloji alanlar?nda kullan?l?r. Karb?rler, metallerin yan? s?ra bor ve silikonlu karbon bile?ikleri (?rne?in, Al 4 C 3, SiC, B 4 C) y?ksek sertlik ile karakterize edilir ve a??nd?r?c? ve kesici aletlerin ?retiminde kullan?l?r. Karbon, temel durumdaki ve karb?r formundaki ?eliklerin ve ala??mlar?n bir par?as?d?r. ?elik d?k?mlerin y?zeyinin y?ksek s?cakl?klarda karbonla doyurulmas? (sementasyon), y?zey sertli?ini ve a??nma direncini ?nemli ?l??de art?r?r. Ayr?ca bak?n?z ALA?IMLAR.

Do?ada grafitin bir?ok farkl? formu vard?r; baz?lar? yapay olarak elde edilir; Amorf formlar vard?r (?rne?in kok ve odun k?m?r?). Oksijen yoklu?unda hidrokarbonlar yak?ld???nda is, kemik k?m?r?, lamba isi ve asetilen siyah? olu?ur. S?zde beyaz karbon pirolitik grafitin azalt?lm?? bas?n? alt?nda s?blimle?tirilmesiyle elde edilir - bunlar sivri kenarl? grafit yapraklar?ndan olu?an k???k ?effaf kristallerdir.

Tarihsel bilgi.

Grafit, elmas ve amorf karbon antik ?a?lardan beri bilinmektedir. Grafitin di?er malzemeleri i?aretlemek i?in kullan?labilece?i uzun zamand?r bilinmektedir ve Yunanca "yazmak" anlam?na gelen kelimeden gelen "grafit" ad? 1789 y?l?nda A. Werner taraf?ndan ?nerilmi?tir. Ancak grafitin tarihi karma??kt?r; bir zamanlar grafit olarak kabul edilen molibdenit (molibden s?lfit) gibi benzer d?? fiziksel ?zelliklere sahip maddeler s?kl?kla bununla kar??t?r?l?rd?. Grafitin di?er isimleri aras?nda "siyah kur?un", "demir karb?r" ve "g?m?? kur?un" bulunur. 1779'da K. Scheele, grafitin hava ile oksitlenerek karbondioksit olu?turabilece?ini tespit etti.

Elmaslar ilk kez Hindistan'da kullan?ld? ve Brezilya'da de?erli ta?lar 1725'te ticari a??dan ?nem kazand?; G?ney Afrika'daki yataklar 1867'de ke?fedildi. 20. y?zy?lda. Ba?l?ca elmas ?reticileri G?ney Afrika, Zaire, Botsvana, Namibya, Angola, Sierra Leone, Tanzanya ve Rusya'd?r. Teknolojisi 1970 y?l?nda olu?turulan insan yap?m? elmaslar end?striyel ama?larla ?retilmektedir.

Allotropi.

Bir maddenin yap?sal birimleri (tek atomlu elementler i?in atomlar veya ?ok atomlu elementler ve bile?ikler i?in molek?ller) birbirleriyle birden fazla kristal formda birle?ebiliyorsa, bu olaya allotropi denir. Karbonun ?? allotropik modifikasyonu vard?r: elmas, grafit ve fulleren. Elmasta her karbon atomunun k?bik bir yap? olu?turan tetrahedral olarak d?zenlenmi? 4 kom?usu vard?r (?ekil 1, A). Bu yap?, ba??n maksimum kovalans?na kar??l?k gelir ve her bir karbon atomunun 4 elektronunun t?m?, y?ksek mukavemetli C-C ba?lar? olu?turur; Yap?da iletim elektronu yoktur. Bu nedenle elmas, iletkenlik eksikli?i, d???k ?s? iletkenli?i ve y?ksek sertli?i ile karakterize edilir; bilinen en sert maddedir (?ekil 2). D?rt y?zl? bir yap?da C-C ba??n?n (ba? uzunlu?u 1,54 ?, dolay?s?yla kovalent yar??ap 1,54/2 = 0,77 ?) k?r?lmas? b?y?k miktarlarda enerji gerektirir, bu nedenle elmas, ola?an?st? sertli?in yan? s?ra y?ksek bir erime noktas?yla (3550 °) karakterize edilir. C).

Karbonun ba?ka bir allotropik formu, elmastan ?ok farkl? ?zelliklere sahip olan grafittir. Grafit, kolayca pul pul d?k?len kristallerden yap?lm??, iyi elektrik iletkenli?i (elektrik direnci 0,0014 Ohm cm) ile karakterize edilen yumu?ak siyah bir maddedir. Bu nedenle, y?ksek s?cakl?klar?n yarat?lmas?n?n gerekli oldu?u ark lambalar?nda ve f?r?nlarda (?ekil 3) grafit kullan?l?r. Y?ksek safl?kta grafit n?kleer reakt?rlerde n?tron moderat?r? olarak kullan?l?r. Y?ksek bas?n?ta erime noktas? 3527° C'dir. Normal bas?n?ta grafit 3780° C'de s?blimle?ir (kat?dan gaza d?n???r).

Grafitin yap?s? (?ekil 1, B), ba? uzunlu?u 1,42 ? (elmastakinden ?ok daha k?sa) olan kayna?m?? alt?gen halkalardan olu?an bir sistemdir, ancak her karbon atomunun ?? kom?uyla ?? (elmastaki gibi d?rt yerine) kovalent ba?? vard?r ve d?rd?nc? ba? ( 3.4) ?) kovalent ba? i?in ?ok uzundur ve paralel grafit katmanlar?n? birbirine zay?f ?ekilde ba?lar. Grafitin termal ve elektriksel iletkenli?ini belirleyen, karbonun d?rd?nc? elektronudur - bu daha uzun ve daha az g??l? ba?, grafitin daha az kompaktl???n? olu?turur, bu da elmasla kar??la?t?r?ld???nda daha d???k sertli?ine yans?r (grafit yo?unlu?u 2,26 g/cm3, elmas) - 3,51 g/cm3). Ayn? sebepten ?t?r?, grafit dokunuldu?unda kaygand?r ve maddenin pullar?n? kolayca ay?r?r, bu nedenle ya?lay?c? ve kur?un kalem yap?m?nda kullan?l?r. Kur?unun kur?un benzeri parlakl??? esas olarak grafitin varl???ndan kaynaklanmaktad?r.

Karbon fiberler y?ksek mukavemete sahiptir ve suni ipek veya di?er y?ksek karbonlu ipliklerin yap?m?nda kullan?labilir.

Y?ksek bas?n? ve s?cakl?kta demir gibi bir kataliz?r?n varl???nda grafit elmasa d?n??ebilir. Bu s?re? yapay elmaslar?n end?striyel ?retimi i?in uygulanmaktad?r. Kataliz?r?n y?zeyinde elmas kristalleri b?y?r. Grafit-elmas dengesi 15.000 atm ve 300 K'de veya 4000 atm ve 1500 K'de mevcuttur. Yapay elmaslar hidrokarbonlardan da elde edilebilir.

Kristal olu?turmayan karbonun amorf formlar? aras?nda, hava olmadan ah?ab?n ?s?t?lmas?yla elde edilen k?m?r, lamba ve gaz kurumu, hava eksikli?i ile hidrokarbonlar?n d???k s?cakl?kta yanmas? ve so?uk bir y?zeyde yo?unla?mas? s?ras?nda olu?an kemik k?m?r? - ve kemik tahribat? kuma?lar?n?n yan? s?ra k?m?r (safs?zl?klar? olan do?al bir madde) ve kok, kuru kal?nt? s?recinde kalsiyum fosfata katk?, K?m?r veya petrol art?klar?n?n (bit?ml? k?m?rler) kuru dam?t?lmas?yla yak?tlar?n kokla?t?r?lmas?yla elde edilir; hava eri?imi olmadan ?s?tma. Kok, d?kme demirin eritilmesinde ve demir ve demir d??? metalurjide kullan?l?r. Kokla?t?rma s?ras?nda gazl? ?r?nler de olu?ur - kok f?r?n? gaz? (H2, CH4, CO, vb.) ve benzin, boya, g?bre, ila?, plastik vb. ?retimi i?in hammadde olan kimyasal ?r?nler. Kok ?retimi i?in ana aparat?n (kok f?r?n?) bir diyagram? ?ekil 2'de g?sterilmektedir. 3.

?e?itli k?m?r ve kurum t?rleri geli?mi? bir y?zeye sahiptir ve bu nedenle gaz ve s?v?lar?n safla?t?r?lmas?nda adsorban olarak ve ayr?ca kataliz?r olarak kullan?l?r. ?e?itli karbon formlar?n? elde etmek i?in ?zel kimyasal teknoloji y?ntemleri kullan?l?r. Yapay grafit, antrasit veya petrol kokunun karbon elektrotlar aras?nda 2260 °C'de (Acheson i?lemi) kalsine edilmesiyle ?retilir ve ?zellikle metallerin elektrolitik ?retimi i?in ya?lay?c?lar?n ve elektrotlar?n ?retiminde kullan?l?r.

Karbon atomunun yap?s?.

En kararl? karbon izotopunun ?ekirde?i, k?tle 12 (%98,9 bolluk), helyum ?ekirde?ine benzer ?ekilde her biri 2 proton ve iki n?tron i?eren ?? d?rtl? halinde d?zenlenmi? 6 proton ve 6 n?trona (12 n?kleon) sahiptir. Karbonun bir ba?ka kararl? izotopu 13 C'dir (yakla??k %1,1) ve do?ada eser miktarlarda, yar?lanma ?mr? 5730 y?l olan karars?z bir 14 C izotopu bulunur. B- radyasyon. Her ?? izotop da canl? maddenin normal karbon d?ng?s?ne CO2 formunda kat?l?r. Canl? bir organizman?n ?l?m?nden sonra karbon t?ketimi durur ve 14C radyoaktivite d?zeyi ?l??lerek C i?eren nesnelerin tarihi belirlenebilir. B-14 CO2 radyasyonu ?l?mden bu yana ge?en s?re ile orant?l?d?r. 1960 y?l?nda W. Libby, radyoaktif karbonla ilgili ara?t?rmalar?ndan dolay? Nobel ?d?l?'ne lay?k g?r?ld?.

Temel durumda, 6 karbon elektronu elektron konfig?rasyonu 1'i olu?turur S 2 2S 2 2piksel 1 2ey 1 2p z 0. ?kinci seviyenin d?rt elektronu, periyodik tablonun IVA grubundaki karbonun konumuna kar??l?k gelen de?erliktir ( santimetre. ELEMANLARIN PER?YOD?K S?STEM?). Gaz faz?ndaki bir atomdan bir elektronu ??karmak i?in b?y?k bir enerji gerekti?inden (yakla??k 1070 kJ/mol), karbon di?er elementlerle iyonik ba?lar olu?turmaz ??nk? bu, pozitif bir iyon olu?turmak i?in bir elektronun ??kar?lmas?n? gerektirir. Elektronegatifli?i 2,5 olan karbon, g??l? bir elektron ilgisi g?stermez ve dolay?s?yla aktif bir elektron al?c?s? de?ildir. Bu nedenle negatif y?kl? bir par?ac?k olu?turmaya e?ilimli de?ildir. Ancak baz? karbon bile?ikleri, ?rne?in karb?rler gibi, ba??n k?smen iyonik yap?s?na sahip olarak mevcuttur. Bile?iklerde karbon, 4'l?k bir oksidasyon durumu sergiler. D?rt elektronun ba? olu?umuna kat?lmas? i?in 2 e?le?mesi gereklidir. S-elektronlar ve bu elektronlardan birinin 2 ad?m atlamas? p z-orbital; bu durumda aralar?nda 109°'lik bir a?? bulunan 4 tetrahedral ba? olu?ur. Bile?iklerde, karbonun de?erlik elektronlar? karbondan yaln?zca k?smen ?ekilir, bu nedenle karbon, payla??lan bir elektron ?ifti kullanarak kom?u C-C atomlar? aras?nda g??l? kovalent ba?lar olu?turur. B?yle bir ba??n kopma enerjisi 335 kJ/mol iken Si-Si ba?? i?in bu sadece 210 kJ/mol'd?r, dolay?s?yla uzun -Si-Si- zincirleri karars?zd?r. Ba??n kovalent yap?s?, karbon, CF4 ve CCl4 i?eren y?ksek derecede reaktif halojenlerin bile?iklerinde bile korunur. Karbon atomlar?, bir ba? olu?turmak i?in her bir karbon atomundan birden fazla elektron ba???lama yetene?ine sahiptir; ?ift C=C ve ??l? CєC ba?lar? bu ?ekilde olu?ur. Di?er elementler de atomlar? aras?nda ba? olu?turur ancak yaln?zca karbon uzun zincirler olu?turma yetene?ine sahiptir. Bu nedenle, karbon i?in, karbonun hidrojene ve di?er karbon atomlar?na ba?lanarak uzun zincirler veya halka yap?lar? olu?turdu?u, hidrokarbonlar ad? verilen binlerce bile?ik bilinmektedir. Santimetre. ORGAN?K K?MYA.

Bu bile?iklerde, ?e?itli organik bile?ikler olu?turmak i?in hidrojenin di?er atomlarla, ?o?unlukla oksijen, nitrojen ve halojenlerle de?i?tirilmesi m?mk?nd?r. Bunlar?n aras?nda florokarbonlar ?nemlidir; hidrojenin flor ile de?i?tirildi?i hidrokarbonlar. Bu t?r bile?ikler son derece inerttir ve plastik ve ya?lay?c?lar (florokarbonlar, yani t?m hidrojen atomlar?n?n flor atomlar? ile de?i?tirildi?i hidrokarbonlar) ve d???k s?cakl?kta so?utucular (kloroflorokarbonlar veya freonlar) olarak kullan?l?rlar.

1980'lerde ABD'li fizik?iler, karbon atomlar?n?n 5- veya 6-gonlara ba?lanarak futbol topunun m?kemmel simetrisine sahip, i?i bo? bir top ?eklinde bir C 60 molek?l? olu?turdu?u ?ok ilgin? karbon bile?iklerini ke?fettiler. Bu tasar?m, Amerikal? mimar ve m?hendis Buckminster Fuller taraf?ndan icat edilen "jeodezik kubbenin" temeli oldu?undan, yeni bile?ik s?n?f?na "buckminsterfullerenler" veya "fullerenler" (ve ayr?ca daha k?saca "phasyballs" veya "buckyballs") ad? verildi. Fullerenler - 60 veya 70 (veya daha fazla) atomdan olu?an saf karbonun (elmas ve grafit hari?) ???nc? modifikasyonu, lazer radyasyonunun en k???k karbon par?ac?klar? ?zerindeki etkisiyle elde edildi. Daha karma??k ?ekillerdeki fullerenler birka? y?z karbon atomundan olu?ur. C molek?l?n?n ?ap? 60 ~ 1 nm'dir. B?yle bir molek?l?n merkezinde b?y?k bir uranyum atomunu bar?nd?racak yeterli alan vard?r.

Standart atom k?tlesi.

1961'de Uluslararas? Temel ve Uygulamal? Kimya Birli?i (IUPAC) ve Fizik, karbon izotopu 12 C'nin k?tlesini atom k?tlesinin bir birimi olarak kabul ederek, atom k?tlelerinin daha ?nce var olan oksijen ?l?e?ini ortadan kald?rd?. Bu sistemdeki karbonun atom k?tlesi 12.011'dir; ??nk? bu, do?adaki bolluklar? g?z ?n?ne al?nd???nda, do?al olarak olu?an ?? karbon izotopunun ortalamas?d?r. Santimetre. ATOM K?TLES?.

Karbonun ve baz? bile?iklerinin kimyasal ?zellikleri.

K?MYASAL ELEMENTLER makalesinde karbonun baz? fiziksel ve kimyasal ?zellikleri verilmi?tir. Karbonun reaktivitesi modifikasyonuna, s?cakl???na ve da??l?m?na ba?l?d?r. D???k s?cakl?klarda, karbonun t?m formlar? olduk?a inerttir, ancak ?s?t?ld?klar?nda atmosferik oksijen taraf?ndan oksitlenerek oksitler olu?tururlar:

A??r? oksijen i?indeki ince da??lm?? karbon, ?s?t?ld???nda veya bir k?v?lc?mdan patlayabilir. Oksit ?retimi i?in do?rudan oksidasyonun yan? s?ra daha modern y?ntemler de vard?r.

Karbon suboksit

C3O2, malonik asidin P4O10 ?zerinden dehidrasyonuyla olu?ur:

C3O2 ho? olmayan bir kokuya sahiptir ve kolayca hidrolize edilerek tekrar malonik asit olu?turur.

Karbon(II) monoksit CO, oksijen eksikli?i ko?ullar? alt?nda herhangi bir karbon modifikasyonunun oksidasyonu s?ras?nda olu?ur. Reaksiyon ekzotermiktir ve 111,6 kJ/mol a???a ??kar. Kok beyaz ?s? s?cakl???nda suyla reaksiyona girer: C + H 2 O = CO + H 2 ; ortaya ??kan gaz kar???m?na “su gaz?” denir ve gaz halinde bir yak?tt?r. CO ayr?ca petrol ?r?nlerinin eksik yanmas? s?ras?nda da olu?ur; otomobil egzozlar?nda g?zle g?r?l?r miktarlarda bulunur; formik asidin termal ayr??mas? s?ras?nda elde edilir:

CO'daki karbonun oksidasyon durumu +2'dir ve karbon +4 oksidasyon durumunda daha kararl? oldu?undan, CO oksijen taraf?ndan kolayca CO2'ye oksitlenir: CO + O2 -> CO2, bu reaksiyon olduk?a ekzotermiktir (283 kJ) / mol). CO, end?stride H2 ve di?er yan?c? gazlarla kar???m halinde yak?t veya gaz halinde indirgeyici madde olarak kullan?l?r. CO, 500°C'ye ?s?t?ld???nda ?nemli ?l??de C ve CO2 olu?turur, ancak 1000°C'de d???k CO2 konsantrasyonlar?nda denge olu?ur. CO klor ile reaksiyona girerek fosgen - COCl2 olu?turur, di?er halojenlerle reaksiyonlar benzer ?ekilde ilerler, k?k?rt karbonil s?lfit ile reaksiyona girerek COS elde edilir, metaller (M) ile CO, ?e?itli bile?imlerde karboniller olu?turur M(CO) X Bunlar karma??k bile?iklerdir. Demir karbonil daha g??l? bir bile?ik oldu?undan, kan hemoglobini CO ile reaksiyona girdi?inde hemoglobinin oksijenle reaksiyonunu ?nleyerek demir karbonil olu?ur. Sonu? olarak, hemoglobinin h?crelere oksijen ta??ma i?levi bloke edilir ve h?creler daha sonra ?l?r (ve ?ncelikle beyin h?creleri etkilenir). (Dolay?s?yla CO i?in ba?ka bir isim – “karbon monoksit”). Zaten havadaki %1 (hacim) CO2, e?er b?yle bir atmosferde 10 dakikadan fazla kal?rsa insanlar i?in tehlikelidir. CO'nun baz? fiziksel ?zellikleri tabloda verilmi?tir.

Karbon dioksit veya karbon monoksit (IV) CO2, elementel karbonun fazla oksijen i?inde ?s? a???a ??kmas?yla (395 kJ/mol) yanmas? sonucu olu?ur. CO2 (?nemsiz ad? "karbondioksit"), CO'nun, petrol ?r?nlerinin, benzinin, ya?lar?n ve di?er organik bile?iklerin tamamen oksidasyonu s?ras?nda da olu?ur. Karbonatlar suda ??z?nd???nde hidroliz sonucu CO2 de a???a ??kar:

Bu reaksiyon s?kl?kla laboratuvar uygulamalar?nda CO2 ?retmek i?in kullan?l?r. Bu gaz ayr?ca metal bikarbonatlar?n kalsinasyonuyla da elde edilebilir:

a??r? ?s?t?lm?? buhar?n CO ile gaz faz? etkile?imi s?ras?nda:

hidrokarbonlar? ve bunlar?n oksijen t?revlerini yakarken, ?rne?in:

Benzer ?ekilde, g?da ?r?nleri canl? bir organizmada oksitlenerek ?s? ve di?er enerji t?rlerini a???a ??kar?r. Bu durumda, oksidasyon ?l?ml? ko?ullar alt?nda ara a?amalar yoluyla meydana gelir, ancak son ?r?nler ayn?d?r - CO2 ve H20, ?rne?in ?ekerlerin enzimlerin etkisi alt?nda ayr??mas? s?ras?nda, ?zellikle de fermantasyonu s?ras?nda oldu?u gibi. glikoz:

End?stride karbonatlar?n termal ayr??mas?yla b?y?k ?l?ekli karbondioksit ve metal oksit ?retimi ger?ekle?tirilir:

CaO, ?imento ?retim teknolojisinde b?y?k miktarlarda kullan?lmaktad?r. Karbonatlar?n termal stabilitesi ve bu ?emaya g?re bunlar?n ayr??mas? i?in ?s? t?ketimi CaCO3 serisinde artar ( ayr?ca bak?n?z YANGIN ?NLEME VE YANGINDAN KORUNMA).

Karbon oksitlerin elektronik yap?s?.

Herhangi bir karbon monoksitin elektronik yap?s?, farkl? elektron ?ifti d?zenlemelerine sahip, e?it olas?l?kl? ?? ?ema ile a??klanabilir - ?? rezonans formu:

T?m karbon oksitler do?rusal bir yap?ya sahiptir.

Karbonik asit.

CO2 su ile reaksiyona girdi?inde karbonik asit H2C03 olu?ur. Doymu? bir CO2 ??zeltisinde (0,034 mol/l), molek?llerin yaln?zca bir k?sm? H2C03 olu?turur ve CO2'nin ?o?u hidratlanm?? CO2CHH20 halindedir.

Karbonatlar.

Karbonatlar, metal oksitlerin C02, ?rne?in Na20 + C02Na2C03 ile etkile?imi sonucu olu?ur.

Alkali metal karbonatlar hari?, geri kalan? pratik olarak suda ??z?nmez ve kalsiyum karbonat, karbonik asitte veya bas?n? alt?nda sudaki bir CO2 ??zeltisinde k?smen ??z?n?r:

Bu i?lemler kire?ta?? tabakas?ndan akan yeralt? suyunda meydana gelir. D???k bas?n? ve buharla?ma ko?ullar? alt?nda CaCO3, Ca(HCO3)2 i?eren yeralt? suyundan ??ker. Ma?aralarda sark?t ve dikitler bu ?ekilde b?y?r. Bu ilgin? jeolojik olu?umlar?n rengi, sularda demir, bak?r, manganez ve krom iyonlar?ndan olu?an yabanc? maddelerin varl???yla a??klanmaktad?r. Karbondioksit metal hidroksitlerle ve bunlar?n ??zeltileriyle reaksiyona girerek bikarbonatlar olu?turur, ?rne?in:

CS 2 + 2Cl 2 ® CCl 4 + 2S

CCl 4 tetraklor?r, kuru temizleme i?lemlerinde solvent olarak kullan?lan yan?c? olmayan bir maddedir, ancak y?ksek s?cakl?klarda toksik fosgen (gaz halinde toksik bir madde) olu?tu?u i?in alev tutucu olarak kullan?lmas? tavsiye edilmez. CCl 4'?n kendisi de zehirlidir ve g?zle g?r?l?r miktarlarda solunmas? halinde karaci?er zehirlenmesine neden olabilir. CCl4 ayr?ca metan CH4 ve Cl2 aras?ndaki fotokimyasal reaksiyonla da olu?turulur; bu durumda metan - CHCl3, CH2Cl2 ve CH3Cl - eksik klorlama ?r?nlerinin olu?umu m?mk?nd?r. Reaksiyonlar di?er halojenlerle benzer ?ekilde meydana gelir.

Grafit reaksiyonlar?.

Alt?gen halka katmanlar? aras?ndaki b?y?k mesafelerle karakterize edilen bir karbon modifikasyonu olarak grafit, al???lmad?k reaksiyonlara girer; ?rne?in alkali metaller, halojenler ve baz? tuzlar (FeCl3) katmanlar aras?na n?fuz ederek KC 8, KC gibi bile?ikler olu?turur. 16 (arayer, dahil etme veya klatratlar olarak adland?r?l?r). Asidik bir ortamda (s?lf?rik veya nitrik asit) KClO3 gibi g??l? oksitleyici maddeler, oksijen atomlar?n?n eklenmesi ve bile?iklerin olu?umu ile a??klanan, b?y?k hacimli kristal kafesli (katmanlar aras?nda 6 ?'a kadar) maddeler olu?turur. y?zeyinde oksidasyon sonucu karboksil gruplar? (-COOH) olu?ur ) - oksitlenmi? grafit veya melitik (benzen heksakarboksilik) asit C6 (COOH) 6 gibi bile?ikler. Bu bile?iklerde C:O oran? 6:1 ila 6:2,5 aras?nda de?i?ebilir.

Karb?rler.

Karbon, metaller, bor ve silikonla karb?r ad? verilen ?e?itli bile?ikler olu?turur. En aktif metaller (IA-IIIA alt gruplar?), ?rne?in Na 2 C 2, CaC 2, Mg 4 C 3, Al 4 C 3 gibi tuz benzeri karb?rler olu?turur. End?stride kalsiyum karb?r, a?a??daki reaksiyonlar kullan?larak kok ve kire? ta??ndan elde edilir:

Karb?rler elektriksel olarak iletken de?ildir, neredeyse renksizdir, ?rne?in hidrokarbonlar olu?turmak ?zere hidrolize olurlar.

CaC2 + 2H20 = C2H2 + Ca(OH)2

Reaksiyon sonucu olu?an asetilen C2H2, bir?ok organik maddenin ?retiminde ba?lang?? malzemesi g?revi g?r?r. Bu s?re? ilgin?tir ??nk? inorganik do?adaki hammaddelerden organik bile?iklerin sentezine ge?i?i temsil eder. Hidroliz sonucu asetilen olu?turan karb?rlere asetilenitler denir. Silikon ve bor karb?rlerde (SiC ve B 4 C), atomlar aras?ndaki ba? kovalenttir. Ge?i? metalleri (B-alt gruplar?n?n elemanlar?) karbonla ?s?t?ld?klar?nda metal y?zeyindeki ?atlaklarda de?i?ken bile?ime sahip karb?rler olu?tururlar; i?lerindeki ba? metale yak?nd?r. Bu tipteki baz? karb?rler, ?rne?in WC, W2C, TiC ve SiC, y?ksek sertlik ve refrakterlik ile ay?rt edilirler ve iyi bir elektrik iletkenli?ine sahiptirler. ?rne?in, NbC, TaC ve HfC en refrakter maddelerdir (en = 4000–4200° C), diniobyum karb?r Nb 2 C 9,18 K'de bir s?per iletkendir, TiC ve W 2 C elmas?n sertli?ine yak?nd?r ve sertli?i B'dir. 4 C (elmas'?n yap?sal analo?u) Mohs ?l?e?ine g?re 9,5'tir ( santimetre. pirin?. 2). Ge?i? metalinin yar??ap? e?er at?l karb?rler olu?ur

Karbonun nitrojen t?revleri.

Bu grup, ??zelti halinde kullan?lan bir azotlu g?bre olan ?re NH2CONH2'yi i?erir. ?re, NH3 ve CO2'den bas?n? alt?nda ?s?t?larak elde edilir:

Siyanojen (CN) 2, halojenlere benzer bir?ok ?zelli?e sahiptir ve s?kl?kla ps?dohalojen olarak adland?r?l?r. Siyan?r, siyan?r iyonunun oksijen, hidrojen peroksit veya Cu2+ iyonu ile hafif oksidasyonu ile elde edilir: 2CN – ® (CN) 2 + 2e.

Elektron verici olan siyan?r iyonu, ge?i? metali iyonlar?yla kolayl?kla karma??k bile?ikler olu?turur. CO gibi siyan?r iyonu da canl? bir organizmadaki hayati demir bile?iklerini ba?layan bir zehirdir. Siyan?r kompleks iyonlar? –0,5 genel form?l?ne sahiptir X, Nerede X– metalin (kompleksle?tirici ajan) koordinasyon numaras?; ampirik olarak metal iyonunun oksidasyon durumunun iki kat?na e?ittir. Bu t?r karma??k iyonlar?n ?rnekleri (baz? iyonlar?n yap?s? a?a??da verilmi?tir) tetrasiyanonikelat(II) iyonu 2–, hekzasiyanoferrat(III) 3–, disiyanoargentat –:

Karboniller.

Karbon monoksit bir?ok metal veya metal iyonuyla do?rudan reaksiyona girerek karboniller ad? verilen karma??k bile?ikler olu?turabilir; ?rne?in Ni(CO) 4, Fe(CO) 5, Fe 2 (CO) 9, 3, Mo(CO) 6, 2 . Bu bile?iklerdeki ba?lanma yukar?da a??klanan siyano komplekslerindeki ba?lanmaya benzer. Ni(CO)4, nikeli di?er metallerden ay?rmak i?in kullan?lan u?ucu bir maddedir. Yap?larda d?kme demir ve ?eli?in yap?s?n?n bozulmas? genellikle karbonil olu?umuyla ili?kilidir. Hidrojen, asidik ?zellikler sergileyen ve alkali ile reaksiyona giren H2Fe (CO) 4 ve HCo (CO) 4 gibi karbonil hidritler olu?turan karbonillerin bir par?as? olabilir:

H 2 Fe(CO) 4 + NaOH -> NaHFe(CO) 4 + H 2 O

Karbonil halojen?rler de bilinmektedir, ?rne?in Fe(CO)X2, Fe(CO)2X2, Co(CO)I2, Pt(CO)Cl2, burada X herhangi bir halojendir.

Hidrokarbonlar.

?ok say?da karbon-hidrojen bile?i?i bilinmektedir

Organik kimya karbon atomunun kimyas?d?r. Organik bile?iklerin say?s? inorganik olanlardan onlarca kat daha fazlad?r ve bu ancak a??klanabilir. karbon atomunun ?zellikleri :

a) o i?eride Elektronegatiflik ?l?e?inin ortas? ve ikinci d?nem, bu nedenle kendisininkini verip ba?kalar?n?n elektronlar?n? kabul etmesi ve pozitif veya negatif bir y?k almas? onun i?in k?rs?zd?r;

B) Elektron kabu?unun ?zel yap?s? – elektron ?iftleri ve serbest y?r?ngeler yoktur (benzer yap?ya sahip yaln?zca bir atom daha vard?r - hidrojen, muhtemelen karbon ve hidrojenin bu kadar ?ok bile?ik olu?turmas?n?n nedeni budur - hidrokarbonlar).

Karbon atomunun elektronik yap?s?

C – 1s 2 2s 2 2p 2 veya 1s 2 2s 2 2p x 1 2p y 1 2p z 0

Grafiksel formda:

Uyar?lm?? durumdaki bir karbon atomu a?a??daki elektronik form?le sahiptir:

*C – 1s 2 2s 1 2p 3 veya 1s 2 2s 1 2p x 1 2p y 1 2p z 1

H?cre ?eklinde:

S- ve p-orbitallerin ?ekli

Atomik y?r?nge - kar??l?k gelen kuantum say?lar?yla birlikte, bir elektronun bulunma olas?l???n?n en y?ksek oldu?u uzay b?lgesi.

Bu, dalga fonksiyonunun y?r?ngedeki belirli bir noktada bir elektron bulman?n g?receli olas?l???n? belirledi?i ?? boyutlu bir elektron "kontur haritas?d?r".

Atomik y?r?ngelerin g?receli boyutlar?, enerjileri artt?k?a artar ( ba? kuantum say?s?- n) ve uzaydaki ?ekilleri ve y?nelimleri l ve m kuantum say?lar?yla belirlenir. Orbitallerdeki elektronlar spin kuantum say?s?yla karakterize edilir. Her bir y?r?nge, z?t spinlere sahip en fazla 2 elektron i?erebilir.

Di?er atomlarla ba? olu?tururken, karbon atomu elektron kabu?unu d?n??t?r?r, b?ylece en g??l? ba?lar olu?ur ve sonu? olarak m?mk?n oldu?u kadar fazla enerji a???a ??kar ve sistem en y?ksek stabiliteyi kazan?r.

Bir atomun elektron kabu?unun de?i?tirilmesi enerji gerektirir ve bu daha sonra daha g??l? ba?lar?n olu?mas?yla telafi edilir.

Elektron kabu?u d?n???m? (hibridizasyon), karbon atomunun ba? olu?turdu?u atom say?s?na ba?l? olarak temel olarak 3 tipte olabilir.

Hibridizasyon t?rleri:

sp 3 – bir atom 4 kom?u atomla ba? olu?turur (tetrahedral hibridizasyon):

Sp 3 – hibrit karbon atomunun elektronik form?l?:

*С –1s 2 2(sp 3) 4 h?cre ?eklinde

Hibrit y?r?ngeler aras?ndaki ba? a??s? ~109°'dir.

Karbon atomunun stereokimyasal form?l?:

sp 2 – Hibridizasyon (de?erlik durumu)– bir atom 3 kom?u atomla ba? olu?turur (??gen hibridizasyon):

Sp 2 – hibrit karbon atomunun elektronik form?l?:

*С –1s 2 2(sp 2) 3 2p 1 h?cre ?eklinde

Hibrit y?r?ngeler aras?ndaki ba? a??s? ~120°'dir.

Sp 2 - hibrit karbon atomunun stereokimyasal form?l?:

sp– Hibridizasyon (de?erlik durumu) – bir atom 2 kom?u atomla ba? olu?turur (do?rusal hibridizasyon):

Sp – hibrit karbon atomunun elektronik form?l?:

*С –1s 2 2(sp) 2 2p 2 h?cre ?eklinde

Hibrit y?r?ngeler aras?ndaki ba? a??s? ~180°'dir.

Stereokimyasal form?l:

S-orbital her t?rl? hibridizasyonda yer al?r, ??nk? minimum enerjiye sahiptir.

Elektron bulutunun yeniden yap?land?r?lmas?, m?mk?n olan en g??l? ba?lar?n olu?mas?na ve ortaya ??kan molek?ldeki atomlar?n minimum etkile?imine olanak tan?r. Ayn? zamanda Hibrit y?r?ngeler ayn? olmayabilir ancak ba? a??lar? farkl? olabilir. ?rne?in CH2Cl2 ve CCl4

2. Karbon bile?iklerindeki kovalent ba?lar

Kovalent ba?lar, ?zellikleri, olu?ma y?ntemleri ve nedenleri - okul m?fredat?.

Hemen hat?rlatmama izin verin:

1. E?itim ?leti?imi Atomlar aras?ndaki etkile?im, atomik y?r?ngelerinin ?rt??mesinin bir sonucu olarak d???n?lebilir ve ne kadar etkili olursa (?rt??me integrali ne kadar b?y?kse), ba? o kadar g??l? olur.

Hesaplanan verilere g?re Srel atomik y?r?ngelerinin ba??l ?rt??me verimleri ?u ?ekilde artmaktad?r:

Bu nedenle, d?rt hidrojen atomuyla ba? olu?turmak i?in sp3 karbon y?r?ngeleri gibi hibrit y?r?ngelerin kullan?lmas? daha g??l? ba?larla sonu?lan?r.

2. Karbon bile?iklerindeki kovalent ba?lar iki ?ekilde olu?ur:

A)?ki atomik y?r?ngenin asal eksenleri boyunca ?rt??mesi durumunda ortaya ??kan ba?a denir. - s ba??.

Geometri. B?ylece, metandaki hidrojen atomlar?yla ba?lar olu?tu?unda, karbon atomunun d?rt hibrit sp3~ y?r?ngesi, d?rt hidrojen atomunun s-orbitalleriyle ?rt???r ve her birine 109°28" a??yla konumlanm?? d?rt ?zde? g??l? s ba?? olu?turur. di?er (standart tetrahedral a??) Benzer bir kesinlikle simetrik tetrahedral yap?, ?rne?in CCl4'?n olu?umu s?ras?nda da ortaya ??kar; Karbonla ba? olu?turan yap?lar ayn? de?ildir; ?rne?in CH2C12 durumunda, esasen tetrahedral kalmas?na ra?men, uzaysal yap? tamamen simetrik olmaktan biraz farkl? olacakt?r.

s ba? uzunlu?u karbon atomlar? aras?ndaki atomlar?n hibridizasyonuna ba?l?d?r ve sp 3 - hibridizasyondan sp'ye ge?i? s?ras?nda azal?r. Bu, s y?r?ngesinin ?ekirde?e p y?r?ngesinden daha yak?n olmas?, dolay?s?yla hibrit y?r?ngedeki pay? ne kadar b?y?k olursa o kadar k?sa olmas? ve dolay?s?yla olu?an ba??n da o kadar k?sa olmas?yla a??klan?r.

B) ?ki atomlu ise P -birbirine paralel olarak yerle?tirilmi? y?r?ngeler, atomlar?n bulundu?u d?zlemin ?st?nde ve alt?nda yanal ?rt??me ger?ekle?tirir, ard?ndan ortaya ??kan ba?a denir. - p (pi) -ileti?im

Yanal ?rt??me atomik y?r?ngeler ana eksen boyunca ?rt??mekten daha az verimlidir, dolay?s?yla p - ba?lant?lar daha az g??l? s - ba?lant?lar. Bu, ?zellikle bir ?ift karbon-karbon ba??n?n enerjisinin, tek bir ba??n enerjisinin iki kat?ndan daha az olmas? ger?e?inde kendini g?sterir. Dolay?s?yla etandaki C-C ba? enerjisi 347 kJ/mol iken ettendeki C = C ba? enerjisi yaln?zca 598 kJ/mol'd?r ve ~ 700 kJ/mol de?ildir.

?ki atomik 2p y?r?ngesinin yanal ?rt??me derecesi ve dolay?s?yla g?? p -iki karbon atomu varsa ve bunlara d?rt ba?l?ysa ba?lar maksimumdur atomlar kesinlikle tek bir d?zlemde bulunur, yani e?er onlar e? d?zlemli ??nk? yaln?zca bu durumda atomik 2p y?r?ngeleri birbirine tam olarak paraleldir ve bu nedenle maksimum ?rt??me kapasitesine sahiptir. Etraf?nda d?nme nedeniyle e? d?zlemli durumdan herhangi bir sapma s -iki karbon atomunu ba?layan ba?, ?rt??me derecesinde bir azalmaya ve buna ba?l? olarak mukavemette bir azalmaya yol a?acakt?r p -ba? b?ylece molek?l?n d?zl???n?n korunmas?na yard?mc? olur.

D?nd?rme bir karbon-karbon ?ift ba?? etraf?nda m?mk?n de?ildir.

Da??t?m p -Molek?l d?zleminin ?st?nde ve alt?nda elektronlar?n varl??? anlam?na gelir Negatif y?k alanlar?, elektron eksikli?i olan reaktiflerle etkile?ime girmeye haz?r.

Oksijen, nitrojen vb. atomlar? da farkl? de?erlik durumlar?na (melezle?me) sahiptir ve elektron ?iftleri hem hibrit hem de p-orbitallerde olabilir.

Karbon (C), atom a??rl??? 12 olan periyodik tablonun alt?nc? elementidir. Element metal de?ildir ve 14 C izotopuna sahiptir. T?m organik maddeler karbon molek?lleri i?erdi?inden, karbon atomunun yap?s? t?m organik kimyan?n temelini olu?turur. .

karbon atomu

Mendeleev'in periyodik tablosunda karbonun konumu:

• alt?nc? seri numaras?;
• d?rd?nc? grup;
• ikinci d?nem.

Pirin?. 1. Karbonun periyodik tablodaki konumu.

Tablodaki verilere dayanarak, karbon elementinin atomunun yap?s?n?n, ?zerinde alt? elektronun bulundu?u iki kabuk i?erdi?i sonucuna varabiliriz. Organik maddelerin i?erdi?i karbonun de?erli?i sabittir ve IV'e e?ittir. Bu, d?? elektronik seviyenin d?rt elektrona sahip oldu?u ve i? seviyenin iki elektrona sahip oldu?u anlam?na gelir.

D?rt elektrondan ikisi k?resel bir 2s y?r?ngesini i?gal eder ve geri kalan ikisi damb?l ?eklinde bir 2p y?r?ngesini i?gal eder. Uyar?lm?? durumda, 2s y?r?ngesinden bir elektron 2p y?r?ngesinden birine gider. Elektron bir y?r?ngeden di?erine hareket ederken enerji harcan?r.

Dolay?s?yla uyar?lm?? bir karbon atomunun d?rt e?le?memi? elektronu vard?r. Konfig?rasyonu 2s 1 2p 3 form?l?yle ifade edilebilir. Bu, di?er elementlerle d?rt kovalent ba? olu?turulmas?n? m?mk?n k?lar. ?rne?in, bir metan molek?l?nde (CH4), karbon, d?rt hidrojen atomuyla ba?lar olu?turur; hidrojen ve karbonun s y?r?ngeleri aras?nda bir ba? ve karbonun p y?r?ngeleri ile hidrojenin s y?r?ngeleri aras?nda ?? ba?.

Karbon atomunun yap?s? +6C) 2) 4 veya 1s 2 2s 2 2p 2 olarak temsil edilebilir.

Pirin?. 2. Karbon atomunun yap?s?.

Fiziksel ?zellikler

Karbon do?al olarak kaya?lar halinde olu?ur. Karbonun birka? allotropik modifikasyonu bilinmektedir:

• grafit;
• elmas;
• karabina;
• k?m?r;
• is.

B?t?n bu maddeler kristal kafeslerinin yap?s?nda farkl?l?k g?sterir. En sert madde olan elmas, karbonun k?bik formuna sahiptir. Y?ksek s?cakl?klarda elmas alt?gen yap?ya sahip grafite d?n???r.

Pirin?. 3. Grafit ve elmastan olu?an kristal kafesler.

Kimyasal ?zellikler

Karbonun atomik yap?s? ve ba?ka bir maddenin d?rt atomunu ba?lama yetene?i, elementin kimyasal ?zelliklerini belirler. Karbon metallerle reaksiyona girerek karb?rler olu?turur:

• Ca + 2C -> CaC2;
• Cr + C -> CrC;
• 3Fe + C -> Fe 3 C.

Ayr?ca metal oksitlerle de reaksiyona girer:

• 2ZnO + C -> 2Zn + C02;
• PbO + C -> Pb + CO;
• SnO2 + 2C -> Sn + 2CO.

Y?ksek s?cakl?klarda karbon, metal olmayan maddelerle, ?zellikle hidrojenle reaksiyona girerek hidrokarbonlar olu?turur:

C + 2H 2 -> CH 4.

Karbon, oksijenle birlikte karbondioksit ve karbon monoksit olu?turur:

• C + O2 -> C02;
• 2C + O 2 -> 2СО.

Suyla etkile?ime girdi?inde karbon monoksit de olu?ur:

C + H 2 O -> CO + H 2 .

Konsantre asitler karbonu oksitleyerek karbondioksit olu?turur:

• 2H2S04 + C -> C02 + 2S02 + 2H20;
• 4HNO3 + C -> C02 + 4NO2 + 2H20.

Raporun de?erlendirilmesi

Ortalama derecelendirme: 4.1. Al?nan toplam puan: 75.

Karbon bile?iklerinin kimyas? olarak kabul edilir, ancak tarihe sayg? duru?unda bulunarak onu hala organik kimya olarak adland?rmaya devam ediyoruz. Bu nedenle bu elementin atomunun yap?s?n?, olu?turdu?u kimyasal ba?lar?n do?as?n? ve uzaysal y?n?n? daha ayr?nt?l? olarak ele almak ?ok ?nemlidir.

Bir kimyasal elementin de?eri ?o?unlukla e?le?memi? elektronlar?n say?s?na g?re belirlenir. Elektron grafik form?l?nden g?r?lebilece?i gibi karbon atomu iki e?le?memi? elektrona sahiptir, bu nedenle onlar?n kat?l?m?yla iki kovalent ba? ger?ekle?tiren iki elektron ?ifti olu?turulabilir. Bununla birlikte, organik bile?iklerde karbon iki de?erlikli de?ildir, her zaman d?rt de?erliklidir. Bu, uyar?lm?? (ek enerji alm??) bir atomda 2p elektronlar?n?n e?le?tirilmesi ve bunlardan birinin 2p y?r?ngesine hareket etmesiyle a??klanabilir:

B?yle bir atomun d?rt e?le?memi? elektronu vard?r ve d?rt kovalent ba??n olu?umuna kat?labilir.

Kovalent ba??n olu?abilmesi i?in bir atomun y?r?ngesinin di?erinin y?r?ngesi ile ?rt??mesi gerekir. ?stelik ?rt??me ne kadar b?y?k olursa ba?lant? da o kadar g??l? olur.

Hidrojen molek?l? H2'de, s-orbitallerin ?st ?ste binmesi nedeniyle kovalent bir ba? olu?umu meydana gelir (?ekil 3).

Hidrojen atomlar?n?n ?ekirdekleri aras?ndaki mesafe veya ba? uzunlu?u 7,4 x 10-2 nm ve kuvveti 435 kJ/mol'd?r.

Kar??la?t?rma i?in: Flor F2 molek?l?nde, iki p-orbitalinin ?rt??mesi nedeniyle bir kovalent ba? olu?ur.

Flor-flor ba??n?n uzunlu?u 14,2 x 10-2 nm'dir ve ba??n g?c? (enerjisi) 154 kJ/mol'd?r.

Bir ba? ?izgisi boyunca elektron y?r?ngelerinin ?rt??mesiyle olu?an kimyasal ba?lara a ba?lar? (sigma ba?lar?) ad? verilir.

?leti?im hatt?, atom ?ekirdeklerini birbirine ba?layan d?z bir ?izgidir. B-orbitalleri i?in yaln?zca tek bir ?rt??me yolu m?mk?nd?r; a-ba?lar?n?n olu?mas?.

p-orbitalleri a-ba?lar? olu?turmak i?in ?st ?ste gelebilir ve ayn? zamanda iki b?lgede ?st ?ste binerek farkl? t?rde bir kovalent ba? olu?turabilir - "yanal" ?rt??me nedeniyle:

Ba? ?izgisinin d???nda, yani iki b?lgede elektron y?r?ngelerinin "yanal" ?rt??mesi sonucu olu?an kimyasal ba?lara n-ba?lar? (pi-ba?lar?) denir.

Dikkate al?nan ba? t?r?, etilen C2H4 ve asetilen C2H2 molek?lleri i?in tipiktir. Ancak bunu bir sonraki paragrafta daha ayr?nt?l? olarak ??reneceksiniz.

1. Karbon atomunun elektronik form?l?n? yaz?n?z. ??indeki her sembol?n anlam?n? a??klay?n.

Bor, berilyum ve lityum atomlar?n?n elektronik form?lleri nelerdir?

Bu elementlerin atomlar?na kar??l?k gelen elektron-grafik form?llerini yap?n.

2. Elektronik form?lleri yaz?n:

a) sodyum atomu ve Na+ katyonu;

b) magnezyum atomu ve Mg2+ katyonu;

c) flor atomu ve F - anyonu;

d) oksijen atomu ve O2-anyonu;

e) bir hidrojen atomu ve H + ve H - iyonlar?.

Bu par?ac?klardaki y?r?ngeler aras?ndaki elektronlar?n da??l?m? i?in elektron grafi?i form?lleri yap?n.

3. Bir kimyasal elementin hangi atomu 1s 2 2s 2 2р 6 elektronik form?l?ne kar??l?k gelir?

Hangi katyon ve anyonlar ayn? elektronik form?le sahiptir? Atom ve bu iyonlar i?in elektron grafi?i form?l?n? yaz?n?z.

4. Hidrojen ve flor molek?llerindeki ba? uzunluklar?n? kar??la?t?r?n. Farkl?l?klar?na ne sebep oluyor?

5. Azot ve flor molek?lleri diatomiktir. ??lerindeki atomlar aras?ndaki kimyasal ba?lar?n say?s?n? ve do?as?n? kar??la?t?r?n.

Ders i?eri?i ders notlar? destekleyici ?er?eve ders sunumu h?zland?rma y?ntemleri etkile?imli teknolojiler Pratik g?revler ve al??t?rmalar kendi kendine test at?lyeleri, e?itimler, vakalar, g?revler ?dev tart??ma sorular? ??rencilerden gelen retorik sorular ?ll?strasyonlar ses, video klipler ve multimedya foto?raflar, resimler, grafikler, tablolar, diyagramlar, mizah, anekdotlar, ?akalar, ?izgi romanlar, benzetmeler, s?zler, bulmacalar, al?nt?lar Eklentiler ?zetler makaleler merakl? be?ikler i?in p?f noktalar? ders kitaplar? temel ve ek terimler s?zl??? di?er Ders kitaplar?n?n ve derslerin iyile?tirilmesiDers kitab?ndaki hatalar?n d?zeltilmesi Ders kitab?ndaki bir par?an?n g?ncellenmesi, dersteki yenilik unsurlar?, eski bilgilerin yenileriyle de?i?tirilmesi Sadece ??retmenler i?in m?kemmel dersler y?l?n takvim plan?; metodolojik tart??ma program?; Entegre Dersler