⚡ Dikkat: Organik Olmayan Karbon Bileşikleri

Karbon içerdiği hâlde anorganik kabul edilen bileşikler: CO, CO₂, H₂CO₃, karbonatlar (CaCO₃, Na₂CO₃), bikarbonatlar (NaHCO₃), siyanürler (HCN, KCN), karbürler (CaC₂).

🔬 Karbonun Önemi

Karbon atomu 4 değerlik elektronuna sahiptir ve 4 kovalent bağ yapabilir. Bu özelliği sayesinde zincir, halka ve dallanmış yapılar oluşturarak milyonlarca farklı bileşik meydana getirir. Organik kimyanın temelini bu çeşitlilik oluşturur.

Basit (Kaba) Formül

Bileşikteki atomların en küçük tam sayı oranını gösteren formüldür. Yüzde bileşim verildiğinde, her elementin yüzdesi atom kütlesine bölünüp en küçük sayıya oranlanarak bulunur.

Molekül Formülü

Moleküldeki atomların gerçek sayılarını gösterir. Basit formülün tam katıdır.

Molekül formülü = (Basit formül)_n
n = Mol kütlesi / Basit formül kütlesi

✏️ Çözümlü Örnek

Soru: Bir organik bileşik kütlece %40 C, %6.7 H, %53.3 O içeriyor. Mol kütlesi 180 g/mol ise molekül formülünü bulunuz.

Çözüm:
C: 40/12 = 3.33 → 3.33/3.33 = 1
H: 6.7/1 = 6.7 → 6.7/3.33 = 2
O: 53.3/16 = 3.33 → 3.33/3.33 = 1

Basit formül: CH₂O (kütle = 30 g/mol)
n = 180/30 = 6
Molekül formülü: C₆H₁₂O₆ (glikoz!)

💎 Elmas

• Her C atomu 4 komşu C atomuna sp³ hibrit bağlarıyla bağlı
• Üç boyutlu ağ yapısı → doğadaki en sert madde
• Elektrik iletmez (serbest elektron yok)
• Çok yüksek erime noktası (~3550 °C)
• Şeffaf, ışığı kırar → mücevhercilikte kullanılır

✏️ Grafit

• Her C atomu 3 komşuya sp² hibrit bağlarıyla bağlı → düzlemsel altıgen tabakalar
• Tabakalar arası zayıf van der Waals kuvvetleri → kaygan, yumuşak
• Tabaka içinde delokalize π elektronları → elektrik iletir
• Kurşun kalem ucu, yağlayıcı, pil elektrodu olarak kullanılır

⚽ Fulleren (C₆₀)

• 60 karbon atomu futbol topu şeklinde düzenlenmiş (20 altıgen + 12 beşgen)
• Buckyball olarak da bilinir
• İlaç taşıyıcı, süperiletken, nanoteknoloji uygulamalarında kullanılır

🔬 Karbon Nanotüp

• Grafen tabakasının rulo hâline getirilmiş şekli
• Çelikten 100 kat daha güçlü ama çok hafif
• Mükemmel elektrik ve ısı iletkenliği
• Elektronik, havacılık, tıp alanlarında devrimsel uygulama potansiyeli

🔷 Grafen

• Tek tabaka grafit → altıgen bal peteği yapısı
• Bilinen en ince ve en güçlü malzeme
• Şeffaf, esnek, mükemmel iletken
• Esnek ekranlar, hızlı piller, su arıtma filtreleri

📝 Lewis Yapısı Çizim Adımları

1. Toplam değerlik elektron sayısını hesapla
2. Merkez atomu belirle (genellikle en az elektronegatiflii atom, H merkez olmaz)
3. Atomlar arası tek bağları çiz (her bağ = 2 elektron)
4. Dış atomların oktetini tamamla
5. Kalan elektronları merkez atoma yerleştir
6. Merkez atomun okteti dolmadıysa çoklu bağ oluştur

✏️ Örnekler

CH₄ (Metan): C: 4e^– + 4H: 4e^– = 8e^– toplam
C merkez, 4 tek bağ → H-C-H yapısı, tüm elektronlar bağ yapıyor

CO₂ (Karbondioksit): C: 4e^– + 2O: 12e^– = 16e^– toplam
C merkez, O=C=O → iki çift bağ, her O’da 2 ortaklanmamış çift

C₂H₄ (Etilen): 2C: 8e^– + 4H: 4e^– = 12e^– toplam
H₂C=CH₂ → karbon-karbon çift bağ (1σ + 1π)

💡 Bağ Türleri

• Tek bağ (σ): 1 ortaklanmış çift, serbestçe döner
• Çift bağ (σ + π): 2 ortaklanmış çift, dönme kısıtlı
• Üçlü bağ (σ + 2π): 3 ortaklanmış çift, en kısa ve en güçlü

sp³ Hibritleşme

Karışan: 1s + 3p = 4 sp³ hibrit orbital
Geometri: Düzgün dörtyüzlü (tetrahedral)
Bağ açısı: 109.5°
Bağ türü: Sadece σ bağları (tek bağlar)
Örnek: CH₄, C₂H₆, CCl₄

sp² Hibritleşme

Karışan: 1s + 2p = 3 sp² hibrit orbital (1 p saf kalır)
Geometri: Düzlem üçgen (trigonal planar)
Bağ açısı: 120°
Bağ türü: σ + π bağ (çift bağ var)
Örnek: C₂H₄ (etilen), BF₃, grafit/grafen

sp Hibritleşme

Karışan: 1s + 1p = 2 sp hibrit orbital (2 p saf kalır)
Geometri: Doğrusal (lineer)
Bağ açısı: 180°
Bağ türü: σ + 2π bağ (üçlü bağ var)
Örnek: C₂H₂ (asetilen), CO₂, HCN

Organik Moleküllerde Geometri

• 4 bağ + 0 yalnız çift (sp³): Tetrahedral → CH₄, C₂H₆ (her C)
• 3 bağ + 0 yalnız çift (sp²): Düzlem üçgen → C₂H₄ (her C), HCHO
• 2 bağ + 0 yalnız çift (sp): Doğrusal → CO₂, C₂H₂
• 3 bağ + 1 yalnız çift (sp³): Üçgen piramidal → NH₃
• 2 bağ + 2 yalnız çift (sp³): V şekli (açısal) → H₂O

⚡ Yalnız Çiftin Etkisi

Ortaklanmamış elektron çiftleri, bağ yapan çiftlerden daha fazla yer kaplar. Bu yüzden bağ açısını daraltır:
CH₄ = 109.5° → NH₃ = 107° → H₂O = 104.5°

✏️ Çözümlü Örnek

Soru: C₂H₂ (asetilen) molekülündeki her karbon atomunun hibritleşme türü ve molekül geometrisi nedir?

Çözüm:
Yapı: H-C≡C-H (karbon-karbon üçlü bağ)
Her C atomu: 1 bağ (H’ye) + 1 üçlü bağ (C’ye) = 2 σ bağ → sp hibritleşme
Bağ açısı: 180°
Geometri: Doğrusal
σ bağ sayısı: 3 (H-C, C-C, C-H) | π bağ sayısı: 2

Soru 1: Aşağıdakilerden hangisi organik bileşiktir? NaHCO₃, CH₃OH, CaCO₃, CO₂

Soru 2: Kütlece %85.7 C ve %14.3 H içeren bir bileşiğin mol kütlesi 28 g/mol ise molekül formülünü bulunuz.

Soru 3: Elmas ve grafitten hangisi elektrik iletir ve neden?

Soru 4: C₃H₄ molekülünde toplam σ ve π bağ sayılarını bulunuz. (CH≡C-CH₃ yapısı ile)

Soru 5: HCHO (formaldehit) molekülünde karbon atomunun hibritleşme türü ve molekül geometrisi nedir?