Fulleren molekülleri için aşağıdaki karşılaştırmalardan hangisi doğrudur?
A) Elmasa göre daha serttir
B) Grafite göre daha iyi elektrik iletkenidir
C) Grafit ve elmastan farklı olarak moleküler yapıya sahiptir
D) Sadece doğal yollarla elde edilebilir
Fullerenler, karbonun allotroplarından biridir ve genellikle küresel, elips veya tüp şeklinde kapalı kafes yapılara sahip moleküllerden oluşur. Bu moleküllerin özellikleri, diğer karbon allotropları olan elmas ve grafitten farklılık gösterir. Şimdi seçenekleri adım adım inceleyelim:
- A) Elmasa göre daha serttir
Bu ifade yanlıştır. Elmas, bilinen en sert doğal maddelerden biridir ve her karbon atomunun dört başka karbon atomuna güçlü kovalent bağlarla bağlanarak oluşturduğu devasa bir ağ yapısına sahiptir. Fullerenler ise moleküler katılardır; yani, ayrı ayrı fulleren molekülleri (örneğin C60) birbirine zayıf Van der Waals kuvvetleriyle bağlıdır. Bu nedenle fullerenler, elmastan çok daha yumuşaktır.
- B) Grafite göre daha iyi elektrik iletkenidir
Bu ifade yanlıştır. Grafit, karbon atomlarının altıgen halkalar halinde tabakalar oluşturduğu bir yapıya sahiptir. Bu tabakalar arasında serbestçe hareket edebilen pi (π) elektronları bulunur, bu da grafiti iyi bir elektrik iletkeni yapar. Fullerenler de sp2 hibritleşmesi içerir ancak kapalı kafes yapıları nedeniyle elektronların hareketliliği grafitteki kadar serbest değildir. Genellikle yarı iletken veya yalıtkan özellik gösterirler ve grafitten daha iyi elektrik iletkeni değildirler.
- C) Grafit ve elmastan farklı olarak moleküler yapıya sahiptir
Bu ifade doğrudur.
- Elmas: Her karbon atomu dört başka karbon atomuna kovalent bağlarla bağlanarak üç boyutlu, devasa bir ağ yapısı (kovalent kristal) oluşturur. Bu, "moleküler" bir yapı değildir, "ağ örgülü" bir yapıdır.
- Grafit: Her karbon atomu üç başka karbon atomuna kovalent bağlarla bağlanarak iki boyutlu tabakalar oluşturur. Bu tabakalar da devasa kovalent ağlardır. Tabakalar arası zayıf Van der Waals kuvvetleri bulunur. Bu da "ağ örgülü" bir yapıdır.
- Fullerenler: Belirli sayıda karbon atomunun (örneğin 60 karbon atomu C60 molekülünü oluşturur) bir araya gelerek kapalı, top veya tüp şeklinde, ayrık moleküller oluşturduğu yapılardır. Bu moleküller birbirine zayıf Van der Waals kuvvetleriyle bağlıdır. Bu, "moleküler yapı" tanımına tam olarak uyar.
- D) Sadece doğal yollarla elde edilebilir
Bu ifade yanlıştır. Fullerenler, çok az miktarda doğal olarak (örneğin şimşek çarpmış kayalarda veya meteoritlerde) bulunabilse de, özellikle C60 ve C70 gibi fullerenler laboratuvar ortamında sentezlenebilir ve ticari olarak üretilebilirler.
Yukarıdaki açıklamalara göre, fullerenlerin grafit ve elmastan farklı olarak moleküler yapıya sahip olması doğru bir karşılaştırmadır.
Cevap C seçeneğidir.
