KİMYA

Karbon Neden Elementlerin Kralı Olarak Anılır?

Tüm canlılar için en önemli unsurlardan biri karbondur. Karbon elementi öyle çok yönlü ve öyle önemli ki İngiliz Kraliyet Kimya Topluluğu ona “elementlerin kralı” diyor. Her yerde karşımıza çıkıyor, her şey için kullanılıyor.

Karbon, atom numarası 6 ve element sembolü C olan elementtir. Altı proton, altı nötron ve altı elektrondan oluşur. Bu elektronların ikisi çekirdeğe yakın bir elektron kabuğunu doldururken diğer dördü dıştaki yarı boş bir kabukta durur. Karbonun inanılmaz özelliklerinin anahtarı da “değerlik elektron” denilen bu dış taraftaki elektronlardır.

Kömürle elmasın aslında aynı elementten meydana geldiğine inanmak zor.

Karbon Elementi Hakkında Bilmeniz Gereken 12 Önemli Şey

1- Organik Kimyanın temeli

Karbon, tüm canlı organizmalarda olduğu için organik kimyanın temelidir. En basit organik moleküller, hidrojene kimyasal olarak bağlı karbondan oluşur. 

2- Elementlerin Kralı

Karbon, kendisiyle ve diğer birçok kimyasal elementle bağlanabilen ve on milyondan fazla bileşik oluşturan metal olmayan bir maddedir. Diğer elementlerden daha fazla bileşik oluşturduğundan, bazen “Elementlerin Kralı” olarak adlandırılır.

3- İlginç Yapısı

Bir atomun dış kabuğundaki elektronlar kimyasal bağlarda yer alanlardır. Kaç bağ kurulacağı, kabukta ne kadar yer olduğuna göre değişir. Karbonun şaşırtıcı yanı dört elektronluk yeri olması. Bu sayede farklı atomları birbirine bağlayan dörtlü bir bağlantı noktası gibi görev yapabiliyor. Düz zincirler, dallanmış zincirler ve uçtan uca birleşen halkalı yapıda zincirler oluşturabiliyor.

4- En Sert, En Yumuşak

Karbon, en sert maddelerden biri (elmas) veya en yumuşak maddelerden biri (grafit) şeklini alabilir. Elmastaki karbonların her biri dörder bağ kurarak dört yüzlüler oluşturur. Dört yüzlüler birbirine bağlanarak altı atomlu 3B halkalar meydana getirir. Grafit ise, düz altıgen katmanlar halinde bir araya gelen kaygan karbon atom tabakalarından oluşuyor. Elektronlar tabakalar arasında serbestçe hareket ediyor.

5- En Bol Bulunan 4. Element

Karbon elementi, evrende en bol bulunan dördüncü elementtir (hidrojen, helyum ve oksijen kütlece daha yüksek miktarlarda bulunur). Yerkabuğunda en çok bulunan 15. elementtir. Günümüzde Dünya’da 100 milyon milyar ton karbon vardır. Üstelik hepsi Güneş Sistemi’nden daha eskidir.

6- Çelikten Daha Güçlü

Gerilmiş karbon fiber çelikten iki kat daha güçlü ve yoğunluğu çeliğin sadece dörtte biri kadar. Hasır gibi dokunup epoksi reçinenin içine gömülen bu dayanıklı ve esnek malzeme hem sert hem de gerilmeye ve kimyasallara karşı dayanıklıdır. Bu nedenle hafif bisiklet, tekne, araba, uçak ve yapay uzuv yapımında kullanılmaktadır.

7- En Yüksek Erime / Süblimleşme Noktası

Karbon, elementlerin en yüksek erime / süblimleşme noktasına sahiptir. Elmasın erime noktası 3550°C, süblimleşme noktası 3800°C civarındadır. 

Karbon Döngüsü

8- Dünyadaki Karbon Miktarı Sabit

Dünyadaki karbon miktarı oldukça sabittir. Karbon döngüsü yoluyla bir formdan diğerine dönüştürülür. Karbon döngüsünde, fotosentetik bitkiler karbonu havadan veya deniz suyundan alır ve onu glikoza ve diğer organik bileşiklere dönüştürür. Hayvanlar da biyokütlenin bir kısmını yerler ve karbondioksiti dışarı vererek atmosfere karbonu geri verir.

Okuma Önerisi: Grafiklerle Dünyanın Tüm Karbon Emisyonları

9- Farklı Formlar

Saf karbon doğada serbest olarak bulunur ve tarih öncesi çağlardan beri bilinmektedir. Antik çağlardan beri bilinen çoğu element yalnızca bir allotropta bulunurken, saf karbon grafit, elmas ve amorf karbon (is) oluşturur. Formlar birbirinden çok farklı görünür ve farklı özellikler gösterir.

10- Karbon Dövmeler

Karbon siyahı dövme için kullanılan ilk pigmentti. Buz Adamı Ötzi’nin karbon pigmentleriyle yapılmış dövmeleri 5.300 yıl sonra bile görülebiliyor.

11- Oluşum Süreci

Karbon, üçlü alfa süreciyle dev ve süperdev yıldızlarda oluşur. Bu süreçte üç helyum çekirdeği birleşir. Devasa bir yıldız bir süpernovaya dönüştüğünde dağılır ve yeni nesil yıldızlara ve gezegenlere dahil olur.

12- Üç Karbon İzotopu Doğal Olarak Oluşur.

Karbon-12 ve karbon-13 kararlıdır, karbon-14 ise radyoaktiftir ve yarı ömrü yaklaşık 5730 yıldır. Kozmik ışınlar nitrojen ile etkileşime girdiğinde üst atmosferde Karbon-14 oluşur. Radyokarbon tarihlemede organik
maddenin yaşını belirlemek için karbon 14 bozunumu kullanılır.

Kaynaklar:

10 Facts About Carbon (Atomic Number 6 or C); https://www.thoughtco.com/carbon-element-facts-606515

Battle of the elements: what makes carbon King of the Elements?; https://physicsworld.com/a/battle-of-the-elements-what-makes-carbon-king-of-the-elements/

Matematiksel

Sibel Çağlar

Kadıköy Anadolu Lisesi, Marmara Üniversitesi, ardından uzun süre özel sektörde matematik öğretmenliği, eğitim koordinatörlüğü diye uzar gider özgeçmişim… Önemli olan katedilen değil, biriktirdiklerimiz ve aktarabildiklerimizdir bizden sonra gelenlere... Eğitim sisteminin içinde bulunduğu çıkmazı yıllarca iliklerimde hissettikten sonra, peki ama ne yapabilirim düşüncesiyle bu web sitesini kurmaya karar verdim. Amacım bilime ilgiyi arttırmak, bilimin özellikle matematiğin zihin açıcı yönünü açığa koymaktı. Yolumuz daha uzun ve zorlu ancak en azından deniyoruz.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu