12.sınıf 4A grubu elementleri özet

                                                                  4A GRUBU ELEMENTLERİ                                                                                                            C, Si , Ge , Sn , Pb elementleri bulunur. 4A grubunun Değerlik elektronlarının dizilişi ns² np² şeklindedir.                                                                                                                                                                  -Grupta yukarıdan aşağıya inildikçe ametalik karakterden metalik karaktere geçiş gözlenir.Karbon ametal, silisyum kimyasal bakımdan bir ametal gibi davranırken fiziksel ve elektriksel özellikleri yarı metale benzer.Germanyum yarı metal olmasına karşın özellikleri metale benzer.Kalay ve Kurşun ise gerçek metaldir.                                                                                                       

KARBON ( C )                                                                                                                                                                                                                                4A Grubunun en fazla ametalik özellik gösteren elementidir doğada 3 formda bulunur bunlar;   Grafit ve Elmas, saf karbondan oluşur.  Fulleren yapaydır.                                                                                                                                                                                                                                                   

Bir elementin atomlarının uzayda farklı şekilde dizilmesi sonucu oluşan faklı geometrik şekillerdeki kristallerine allotrop denir. Allotropların tüm kimyasal ve fiziksel özellikleri farklıdır. Ancak aynı madde ile tepkimeye girdiklerinde oluşturacakları ürün aynıdır.

                                                                                                                                                                                                                                   ELMAS -Bilinen en sert maddedir.                                                                                                                                                                               -Karbonun son katmanındaki 4 elektrondan her biri başka bir karbonun tek elektronları ile ortaklaşa bağ oluşturur.                                                                                                                                                                          -Bütün bağları sigma bağıdır.   Tüm bağları sağlam ve stabildir.                                                                                                                                                                                       -Merkezinde ve her köşesinde karbon atomları bulunan düzgün dörtyüzlülerden oluşan altıgen yapıda olup 3 boyutludur.                                                                                                                                                             -Hareket eden elektron bulunmadığından ısı ve elektiriği iletmez.

GRAFİT -Elmasa göre daha yumuşak yapıdadır.                                                                                                                                                                 -Her bir karbon atomu aynı düzlemde bulunan diğer üç atoma altıgen halkalar oluşturacak şekilde bağlanır                                                                                                                                                                                          -Oluşan ağ iki boyutlu olup meydana gelen tabakalar birbirine zayıf  Vander waals kuvveti ile bağlıdır.                                                      -Bir karbonun son katmanında ki dört elektrondan üçü diğer karbonla sigma   bağları oluşturuken biri pi bağı oluşturur.                                                                                                                                                                       -Pi bağını oluşturan elektron hareketlidir bu sebeple ısı ve elektirği iletir.

  elmas    grafit         fulleren

FULLEREN:Karbonun Başka allotropları da vardır. Fulleren 60 Karbonun oluşturduğu top şeklinde bir moleküldür. Yapay allotroptur.Fullerenlerin keşfi yeni bir kimya alanının ortaya çıkmasını sağlamıştır. Nano boyutta karbonlar tüp oluşturabildikleri keşfedilmiştir. Nanoteknoloji olarak adlandırılan bu dal ile cep telefonları, TV ler, bilgisayar gibi bir çok elektronik aletin işlevleri artarken boyutları küçülmektedir. Nanotüpler içerisine Hidrojen depolandığında yakıt kapsülleri elde edilecektir. Geleceğin teknolojisi nanoteknolojisidir.

Karbon bileşikleri:                                                                                                                                                                                          4A grubu elementlerinden Karbon ve Silisyum yaptıkları bağ sayısı bakımından diğer grup üyelerinden farklıdır. Karbon atomları, diğer Karbon atomlarıyla kuvvetli kovalent bağlarla birleşebilir. Bu nedenle diğer elementlerle daha fazla bileşik oluşturma kapasitesine sahiptir.   Organik maddelerin temelini oluşturur.                                                                                                Karbonun Hidrojen, Oksijen ve Azotla oluşturdukları bileşikler bitki ve hayvan organizmaların yapısında önemli bir yer tutar. Organik bileşiklerin hepsinde Karbon bulunur. Yapısında karbon bulunan CO, CO₂ ve Karbonatlar (CO₃^-) anorganiktir.                                                    KARBONMONOOKSİT (CO)                                                                                                                                                                                            -Toksik gazıdır.                                                                                                                                                                                                                      -Solunan havada miktarı artarsa kana geçer ve hemoglobine oksijen gazından önce bağlanır. Bu nedenle yetersiz oksijenden dolayı hücre ölmeye başlar.                                                                                                                                                                KARBONDİOKSİT ( CO₂ )                                                                                                                                                                                                         -Karbon içeren besin maddelerinin metabolize edilmesi sonucu meydana gelen son üründür.                                                                    -Vücutta belirli oranlarda bulunarak vücudun tampon sistemlerinden birini meydana getirir.                                                                                -Yangın söndürme araçlarında kullanılır.                                                                                                                                                   KARBONİKASİT ( H₂CO₃ )                                                                                                                                                                                  Karbonun su ile reaksiyonu sonucu elde edilir. Gazoz ve soda yapımında kullanılır .  CO₂  +  H₂O      ↔    H₂CO₃

Silisyum, yerkabuğunun % 27 sini oluşturur. Oksijenden sonra ençok bulunan elementtir. Kayaların yapısında silikatlar halinde ve kumun yapısında Silisyumoksit olarak bulunur. Silisyumoksit camın hammaddesidir. Elektronik devrelerde silikon teknolojisinin vazgeçilmez elementidir.

Teknik saflıkta Silisyum, kuvars kumundan elde edilir.                                                                                                             Kuvarsın aktif kömürle indirgenmesi sonucu elde edilir.                                                                           SiO₂   + 2C   ------------------->  Si    +  2CO

Yarı iletken bir metal içerisine küçük miktarda katkı maddesi ekleyerek iletkenliğinin artırılmasına doplama denir. Yarı iletken olan Silisyuma az miktarda Bor ilavesi ile iletkenliği artırılabilir. Yarıiletken teknolojisi elektronik araçların geliştirilmesine yol açmıştır. 

Germanyum, Kalay ve Kurşun Germanyum, yarı metal,  Kalay ve Kurşun metaldir.

-Germanyum, elektronikte transistörlerin yapımında kullanılır.                                                                                                 -Kalay, korozyona dayanıklı olduğundan konserve kuruların, yemek pişirilen veya saklanan kapların kaplanmasında kullanılır. Diş macunların yapısında SnF₆ kullanılır.                                                                                                        -Kurşun ve kurşun bileşikleri genel olarak çok zehirlidir. Kurşun oksitler yağlı boyalarda, camlarda ve seramiklerde, kurşun sülfatlar, akülerde, camda, seramikte ve yağlı boyalarda kullanılır.                                                                                                                                                                         -Kalay ve Kurşun alaşımı Lehimdir. Lehim elektronik devrelerin oluşturulmasında kullanılır.