Elmas Hakkında Bilinmesi Gerekenler

Elmas Hakkında Bilinmesi Gerekenler

İlk olarak elmas, grafit ve silikon dioksit (silikon (IV) oksit) gibi dev kovalent maddelerin yapılarını açıklar ve bu yapıları maddelerin fiziksel özellikleriyle ilişkilendirir.

Elmasın dev kovalent yapısı

Carbon 2,4’lük bir elektronik düzene sahiptir.

Elmasta, her karbon elektronları diğer dört karbon atomuyla paylaşır dört tek bağ oluşturur.

Diyagramda bazı karbon atomları yalnızca iki bağ (hatta bir bağ) oluşturuyor gibi görünüyor, ancak durum gerçekten böyle değil.

Tüm yapının sadece küçük bir kısmını gösteriyoruz.

Bu devasa bir kovalent yapıdır üç boyutta durmadan devam eder.

Bu bir molekül değildir, çünkü gerçek bir elmasta birleştirilen atomların sayısı, kristalin boyutuna bağlı olarak tamamen değişkendir.

elmas

Elmasın Fiziksel Özellikleri

Elmas neredeyse 4000 ° C’de sıradan basınçlarda süblimleşir.

Süblimleşme gerçekleşmeden önce yapı boyunca çok güçlü karbon-karbon kovalent bağlarının kırılması gerekir çok zor.

Bu yine 3 boyutlu çalışan çok güçlü kovalent bağların kopma ihtiyacından kaynaklanmaktadır.

Elmas elektrik iletmez.

Tüm elektronlar atomlar arasında sıkıca tutulur ve hareket etme özgürlüğü yoktur.

Suda ve organik çözücülerde çözünmez.

Çözücü moleküller ve karbon atomları arasında meydana gelebilecek ve kovalent olarak bağlı karbon atomları arasındaki çekimlere ağır basabilecek olası çekim yoktur.

Grafitin Dev Kovalent Yapısı

Grafit, üç boyutlu olarak ikna edici şekilde çizilmesi oldukça zor olan bir katman yapısına sahiptir.

Ama elmas için katmanların yandan görünümünü, katmandaki atomlarla aynı ölçekte çizemeyeceğinize dikkat edin, yalnız diyagramın bir veya diğer kısmı çok yayılmış veya çok ezilmiş.

Elmas ile pırlanta arasındaki en belirgin fark elmas asıl olan ilk kesimlerden birisidir.

Diamond

Bu durumda, ilgili mesafeler hakkında biraz fikir vermek önemlidir.

Katmanlar arasındaki mesafe, her katmandaki atomlar arasındaki mesafenin yaklaşık 2,5 katıdır.

Tabi ki katmanlar, sadece yukarıda gösterilen birkaç atomu değil, çok sayıda atomu kapsıyor.

Karbonun 4 eşleşmemiş elektronu nedeniyle 4 bağ oluşturması gerektiğini iddia edebilirsiniz, oysa bu diyagramda komşu karbonlara yalnızca 3 bağ oluşturuyor gibi görünüyor.

Bu nedenle şema basitleştirmedir ve bağdan ziyade atomların dizilişini gösterir.

Grafitte Bağlanma

Her karbon atomu, üç yakın komşusuyla basit bağlar oluşturmak için elektronlarından üçünü kullanır.

Bu, bağlanma seviyesinde dördüncü bir elektron bırakır.

Her karbon atomundaki bu “yedek” elektronlar, tek bir katmandaki atom tabakasının tamamı üzerinde yer değiştirir.

Artık herhangi bir atom veya atom çiftiyle doğrudan ilişkili değiller, ancak tüm tabaka boyunca dolaşmakta özgürler.

Önemli olan, yer değiştirmiş elektronların tabaka içinde herhangi bir yere hareket etmekte serbest olmasıdır.

Her elektron artık belirli bir karbon atomuna sabitlenmez.

Elmas bir çok kıymetli madenden farklıdır.

Bununla birlikte, bir tabakadaki yer değiştirmiş elektronlar ile komşu tabakalardakiler arasında doğrudan bir temas yoktur.

Bir tabakadaki atomlar, güçlü kovalent bağlarla bir arada tutulur  aslında, yer değiştirmiş elektronların neden olduğu ek bağ nedeniyle elmastan daha güçlüdür.

Peki çarşafları bir arada tutan nedir?

Grafitte van der Waals dağılım kuvvetlerinin nihai örneğine sahipsiniz.

Yer değiştirmiş elektronlar tabaka içinde hareket ettikçe, çok büyük geçici çift kutuplar kurulabilir, bu da tüm grafit kristali boyunca yukarıdaki ve alttaki tabakalarda zıt çift kutuplara neden olur.

Elmasın fasetli kesilmiş haline yani diğer anlamıyla işlenmiş haline pırlanta denilmektedir. 

Grafitin Fiziksel Özellikleri

Elmasa benzer yüksek bir erime noktasına sahiptir.

Grafiti eritmek için bir levhayı diğerinden ayırmak yeterli değildir.

Tüm yapı boyunca kovalent bağı kırmanız gerekir.

Yumuşak, kaygan bir his verir ve kalemlerde ve kilitler gibi şeyler için kuru yağlayıcı olarak kullanılır.

Grafiti daha çok bir kart paketi gibi düşünebilirsiniz her kart güçlüdür, ancak kartlar birbirinin üzerinden kayar ve hatta desteden tamamen düşer.

Kalem kullandığınızda, sayfalar silinir ve kağıda yapışır.

Elmastan daha düşük yoğunluğa sahiptir.

Bunun nedeni, tabakalar arasında “boşa harcanmış” nispeten büyük miktardaki boşluktur.

Suda ve organik çözücülerde çözünmez  elmas ile aynı nedenle çözünmez.

Çözücü moleküller ve karbon atomları arasındaki ilgi çekici yerler asla grafitteki güçlü kovalent bağların üstesinden gelmek için yeterince güçlü olmayacaktır.

Elektrik iletir.

Lokalize elektronlar, tabakalar boyunca hareket etmekte serbesttir.

Bir devreye bir grafit parçası bağlanırsa, elektronlar tabakanın bir ucundan düşebilir ve diğer ucunda yenileriyle değiştirilebilir.

Silikon dioksitin dev kovalent yapısı

Elmas yapısal olarak çok özel bir görünüme sahiptir.

Silikon dioksitin üç farklı kristal formu vardır.

Hatırlanması ve çizilmesi en kolay olanı elmas yapısına dayanmaktadır.

Elmas madeninin altı düzdür. 

Kristalin silikon, elmasla aynı yapıya sahiptir.

Onu silikon dioksite dönüştürmek için yapmanız gereken tek şey, bazı oksijen atomlarını dahil ederek silikon yapısını değiştirmek.

Her silikon atomunun komşularına bir oksijen atomu ile köprülendiğine dikkat edin.

Unutmayın ki bu, 3 boyuta da yayılan dev bir yapının küçücük bir parçası.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.