Sembolü C, bileşikleri tabiatta çok geniş alana dağılmış olan metalik olmayan kimyasal bir element.
Özellikleri: Karbon, element halinde kömür, grafit ve elmas olarak üç şekilde bulunur. Bunlara karbonun allotropları denir. Bunlardan elmas, saf karbon olup kristal yapıya sahiptir. Diğer ikisi safsızlık ihtiva edip amorf yapıdadır. Mesela, kömürün menşei bitkilerdir. Bu yüzden kömürde bitkiden gelen maddeler bulunmaktadır. Karbonun atom numarası altıdır. Değerlik elektronu dörttür. En dış yörüngesinde bulunan 4 elektrondan ikisi, 2s 2 orbitalinde, diğer ikisi de 2p 2 orbitalindedir. Diğer elementlerle bağ yaparken 2s orbitalinde bulunan bir elektron boş olan 2p orbitaline geçercesine hareket eder. Böylece aynı özellikte dört tane çiftleşmemiş elektron meydana gelir. Bunların enerji seviyeleri aynıdır. Bu davranış Sp 3 hibridizasyonu olarak adlandırılır.
3500°Cde sublime olmaya başlayan karbon, 3550°Cde erir ve 4827°Cde kaynar. Grafit halindeki karbonun yoğunluğu 2,26 g/cm 3 tür. Oda sıcaklığında kolay kolay reaksiyona girmez ve suda hemen hiç çözünmez. Gerekli sıcaklığa geldiği zaman hava oksijeni ile okside olarak (yanarak) karbondioksid verir. Grafit ve elmasın yanması kömürün yanmasından daha yüksek sıcaklıkta olur.
Karbonun, kütle numaraları 10 ila 16 arasında olan altı tane izotopu vardır. 12 C ve 13 C izotopları kararlıdır. Tabiatta bulunan karbonun % 98,89u 12 C ve % 1.11 de 13 C izotopudur. 14 C radyoaktif izotopu da kararlılığa çok yakındır. Çünkü yarılanma müddeti 3770 yıldır. Arkeolojik araştırmalarda bu izotoptan yararlanılır. 12 C izotopu elementlerin atom ağırlıklarının hesaplanmasında bir temel kabul edilmiştir.
Bulunuşu: Tabiatta karbon çok çeşitli olarak her yerde bulunur. Elementer olarak, kömür ve grafit yataklarında ve çeşitli bileşikler halinde petrol yataklarında bulunur. İnsan, hayvan ve bitki gibi bütün canlıların büyük bir kısmı karbon bileşiklerinden meydana gelmiştir. Organik bileşiklerin temel maddesi karbondur. Anorganik bileşiklerden en çok karbonat bileşiklerinde bulunur. Mermer, dolomit ve kireç taşları birer karbonat bileşikleridir.
Karbon bileşikleri: Karbon atomu elektron almaya veya vermeye, yani iyonik bileşik yapmaya yatkın değildir. Bu yüzden iyonik bileşikleri pek kararlı değildir. Bazı reaksiyonlarda ortaya çıksalar bile hemen aksi yüklü iyonlarla bağ meydana getirirler. Karbon atomları oktede varmak için bağ yapmayı tercih ederler. Bu bağlar diğer atomların yaptığı bağlara nispetle daha sağlamdırlar. Bu yüzden uzun zincirler meydana getirmektedirler.
İşte bu sebeptendir ki karbon bileşiklerinin sayısı diğer bütün elementlerin meydana getirdiği bileşiklerin on misli kadardır. Karbon bileşiklerinin sayısı üç milyona ulaşmış olup, gün geçtikçe de çoğalmaktadır.
İki sınıf karbon bileşiği vardır:
a) Organik bileşikleri: Bu bileşikler kovalent bileşikler olup elementleri bir arada tutan kuvvet elektron bağlarıdır. Karbon dört bağ yapar. Bu bağlar karbonlar ve diğer elementler arasında olabilir. Organik
bileşikler düz zincir, dallanmış veya halkalı şekilde olabilirler. Düz ve dallanmış zincirler halinde olan organik bileşiklere alifatik bileşikler denir. Bunlardan da yalnız karbon ve hidrojenden meydana gelmiş olanlarına hidrokarbonlar denir. Bunların en basidi metandır. Metan, karbonun dış yörüngesinde bulunan dört çiftleşmemiş elektronun, hidrojen atomlarının elektronları ile bağlanmasından meydana gelmiştir. Burada kurulan bağların arasındaki açı 109°28dir.
Eten (Etilen) (C 2 H 4 ) doymamış hidrokarbonların en basiti olup karbonlar arasında çift bağ vardır. Bu çift bağlardan biri esas bağ olup sigma bağı da denir ve iki karbon atomunu bir arada tutmaya yarar. Diğer bağa, sekonder veya pi bağı denir ve kimyasal etkilemelere karşı hassastır. Bu bağdan dolayı doymamış hidrokarbonlar kimyasal olarak aktiftir.
Etende (asetilen) (HC=CH), karbonlar birbirlerine üç bağla bağlı olup, her bir karbonda birbirinden 180° ayrı olan birer hidrojen atomu bağlıdır. Karbonlar arasındaki üç bağdan biri sigma, ikisi pi bağıdır. İki pi bağından dolayı kimyasal etkilemelere karşı gayet duyarlıdır.
Aromatik bileşiklerin en basit üyesi benzen olup, halkalı yapıya sahiptir ve altı karbonludur. Karbonlar arasında sigma ve pi bağları vardır. Pi bağı muayyen (belirli) karbonlar arasında lokalize olmayıp rezonans halindedir.
Benzen pi elektronuna sahip olduğu halde elifatik doymamışlar (etilen, asetilen) gibi reaksiyon vermez.
b) Anorganik karbon bileşikleri: Çok miktardaki anorganik karbon bileşikleri arasında en bilinenleri karbondioksit, karbon monoksit, karbon disülfür, karbonatlar, siyanürler ve karbitlerdir.
Özellikleri: Karbon, element halinde kömür, grafit ve elmas olarak üç şekilde bulunur. Bunlara karbonun allotropları denir. Bunlardan elmas, saf karbon olup kristal yapıya sahiptir. Diğer ikisi safsızlık ihtiva edip amorf yapıdadır. Mesela, kömürün menşei bitkilerdir. Bu yüzden kömürde bitkiden gelen maddeler bulunmaktadır. Karbonun atom numarası altıdır. Değerlik elektronu dörttür. En dış yörüngesinde bulunan 4 elektrondan ikisi, 2s 2 orbitalinde, diğer ikisi de 2p 2 orbitalindedir. Diğer elementlerle bağ yaparken 2s orbitalinde bulunan bir elektron boş olan 2p orbitaline geçercesine hareket eder. Böylece aynı özellikte dört tane çiftleşmemiş elektron meydana gelir. Bunların enerji seviyeleri aynıdır. Bu davranış Sp 3 hibridizasyonu olarak adlandırılır.
3500°Cde sublime olmaya başlayan karbon, 3550°Cde erir ve 4827°Cde kaynar. Grafit halindeki karbonun yoğunluğu 2,26 g/cm 3 tür. Oda sıcaklığında kolay kolay reaksiyona girmez ve suda hemen hiç çözünmez. Gerekli sıcaklığa geldiği zaman hava oksijeni ile okside olarak (yanarak) karbondioksid verir. Grafit ve elmasın yanması kömürün yanmasından daha yüksek sıcaklıkta olur.
Karbonun, kütle numaraları 10 ila 16 arasında olan altı tane izotopu vardır. 12 C ve 13 C izotopları kararlıdır. Tabiatta bulunan karbonun % 98,89u 12 C ve % 1.11 de 13 C izotopudur. 14 C radyoaktif izotopu da kararlılığa çok yakındır. Çünkü yarılanma müddeti 3770 yıldır. Arkeolojik araştırmalarda bu izotoptan yararlanılır. 12 C izotopu elementlerin atom ağırlıklarının hesaplanmasında bir temel kabul edilmiştir.
Bulunuşu: Tabiatta karbon çok çeşitli olarak her yerde bulunur. Elementer olarak, kömür ve grafit yataklarında ve çeşitli bileşikler halinde petrol yataklarında bulunur. İnsan, hayvan ve bitki gibi bütün canlıların büyük bir kısmı karbon bileşiklerinden meydana gelmiştir. Organik bileşiklerin temel maddesi karbondur. Anorganik bileşiklerden en çok karbonat bileşiklerinde bulunur. Mermer, dolomit ve kireç taşları birer karbonat bileşikleridir.
Karbon bileşikleri: Karbon atomu elektron almaya veya vermeye, yani iyonik bileşik yapmaya yatkın değildir. Bu yüzden iyonik bileşikleri pek kararlı değildir. Bazı reaksiyonlarda ortaya çıksalar bile hemen aksi yüklü iyonlarla bağ meydana getirirler. Karbon atomları oktede varmak için bağ yapmayı tercih ederler. Bu bağlar diğer atomların yaptığı bağlara nispetle daha sağlamdırlar. Bu yüzden uzun zincirler meydana getirmektedirler.
İşte bu sebeptendir ki karbon bileşiklerinin sayısı diğer bütün elementlerin meydana getirdiği bileşiklerin on misli kadardır. Karbon bileşiklerinin sayısı üç milyona ulaşmış olup, gün geçtikçe de çoğalmaktadır.
İki sınıf karbon bileşiği vardır:
a) Organik bileşikleri: Bu bileşikler kovalent bileşikler olup elementleri bir arada tutan kuvvet elektron bağlarıdır. Karbon dört bağ yapar. Bu bağlar karbonlar ve diğer elementler arasında olabilir. Organik
bileşikler düz zincir, dallanmış veya halkalı şekilde olabilirler. Düz ve dallanmış zincirler halinde olan organik bileşiklere alifatik bileşikler denir. Bunlardan da yalnız karbon ve hidrojenden meydana gelmiş olanlarına hidrokarbonlar denir. Bunların en basidi metandır. Metan, karbonun dış yörüngesinde bulunan dört çiftleşmemiş elektronun, hidrojen atomlarının elektronları ile bağlanmasından meydana gelmiştir. Burada kurulan bağların arasındaki açı 109°28dir.
Eten (Etilen) (C 2 H 4 ) doymamış hidrokarbonların en basiti olup karbonlar arasında çift bağ vardır. Bu çift bağlardan biri esas bağ olup sigma bağı da denir ve iki karbon atomunu bir arada tutmaya yarar. Diğer bağa, sekonder veya pi bağı denir ve kimyasal etkilemelere karşı hassastır. Bu bağdan dolayı doymamış hidrokarbonlar kimyasal olarak aktiftir.
Etende (asetilen) (HC=CH), karbonlar birbirlerine üç bağla bağlı olup, her bir karbonda birbirinden 180° ayrı olan birer hidrojen atomu bağlıdır. Karbonlar arasındaki üç bağdan biri sigma, ikisi pi bağıdır. İki pi bağından dolayı kimyasal etkilemelere karşı gayet duyarlıdır.
Aromatik bileşiklerin en basit üyesi benzen olup, halkalı yapıya sahiptir ve altı karbonludur. Karbonlar arasında sigma ve pi bağları vardır. Pi bağı muayyen (belirli) karbonlar arasında lokalize olmayıp rezonans halindedir.
Benzen pi elektronuna sahip olduğu halde elifatik doymamışlar (etilen, asetilen) gibi reaksiyon vermez.
b) Anorganik karbon bileşikleri: Çok miktardaki anorganik karbon bileşikleri arasında en bilinenleri karbondioksit, karbon monoksit, karbon disülfür, karbonatlar, siyanürler ve karbitlerdir.