Karbonun sp, sp2 ve sp3 hibritleşmesi nedir?
Karbon ve karbonun hibritleşmesi
Sembol: C
Atom numarası: 6
Atom ağırlığı: 12.0107 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Grafit yapısı siyah, elmas yapısı ise renksizdir. Katı formdadır.
A Metalp-blok elementi
Karbonun 4 tane allotropu vardır. Bunlar amorf, grafit, elmas ve fullerendir.
Grafitte karbon atomları hegzagonal halkalar oluşturur ve tabakalı bir yapı oluşturur. Her karbon atomu diğer 3 karbon atomuna sp2 hibritleşmesi yaparak sigma bağları ile bağlanır . Karbon atomlarının 4. elektronları p bağlarında kullanılır. Bu p bağı lokalize olmadığından grafit elektriği iletir. Grafitin aktif karbon, is, kemik kömürü gibi mikro kristal yapıya sahip pek çok şekli mümkündür.
karbon1 karbon2 Elmasta karbon atomları sp3 hibritleşmesi yaparak tetrahedral bir düzendedir. Karbon atomları arasındaki bağlar çok kuvvetlidir. Bu nedenle de çok sert ve kararlı bir yapıya sahiptir. Mavi elmas (yarı iletken) hariç elektriği iletmezler. Moleküller arasındaki kuvvetli bağlar nedeniyle ısı iletkenliği çok iyidir.
karbon3 karbon4 Fulleren genellikle 6 karbon atomunun düzlemsel olarak birbiri ile bağlanarak oluşturduğu içi boş küresel, silindirik ve halkasal yapılardır. 5’li veya 7’li halkalar şeklinde birleştiği zaman yapı düzlemsellikten uzaklaşır. En küçük boyutu 60 karbonludur ve yapısı futbol topuna benzemektedir.
Fullerenin, grafite benzeyen bağ kararlılığı nedeniyle reaktif bir madde değildir ve birçok çözücü içerisinde çözünmez.
karbon5 karbon6 Karbon yer kabuğunda, atmosferde CO2 şeklinde ve hidrakarbonlarda (ham petrol, doğal gaz) bulunur.
Suni grafit kömürün silika (SiO2) ile reaksiyonu sonucunda elde edilir.
SiO2 + 3C (2500°C) à SiC à Si (g) + C(grafit)
Karbon Atomunun Hibritleşmesi – İkili ve üçlü bağlar
İKİLİ VE ÜÇLÜ BAĞLAR
Bazı moleküllerde, iki atom birbirine iki ya da üç bağ ile bağlanabilirler. İki atom arasındaki ilk oluşan bağ sigma bağıdır. Diğer bağlar ise pi bağıdır. İki atom arasında ikili bağ varsa biri sigma, diğeri pi bağıdır. Üçlü bağ varsa bir tanesi sigma, diğerleri pi bağıdır. İki atom arasında sigma bağı olmadan pi bağı oluşamaz.
Karbon Atomunun Hibritleşmesi:
Karbon atomu 4 bağın tamamını tek bağ olarak yapmışsa, hiritleşmesi sp ‘tür. Karbon atomuna bir tane ikili bağ varsa, hibritleşmesi sp ‘dir. Yani bir pi bağı ise hibritleşme sp ‘dir. Karbon atomu üçlü bağ yapmışsa ya da her iki tarafında ikili bağ varsa hibritleşmesi sp dir. Yani iki tane pi bağı bağlı ise hibritleşme sp’dir.
Sp hibritleşmesi: Eğer karbon atomu, yalnız iki atoma bağlı ve kararlı molekül oluşturmuşsa, bu durumda karbon atomu sp hibritleşmesine uğramıştır.
Sp2 hiritleşmesi: Eğer karbon atomu başka bir atoma bir çift bağ ile bağlanmış ise karbon atomu sp2 hibritleşmesine uğramıştır.