Elmi-kütləvi nəşr

 
84 
Karbonun izotopları 
Təbii  karbon  iki  stabil  izotopdan  - 
12
С  (98,892 %)  və 
13
С 
(1,108 %)-dən və atmosferdə, həmçinin yer qabığının yuxarı 
hissəsində  yerləşən  bir  radioaktiv  izotopdan 
14
С  (β-
şüalanma,  Т
½
=  5730  il)  ibarətdir.  O,  mütəmadi  olaraq 
stratosferin  aşağı  qatlarında   
14
N  (n,  p) 
14
C  reaksiyası  üzrə 
neytronların  azot  nüvəsinə  kosmiki  şüalanmasının  nəticəsi, 
1950-ci  illərdən  başlayaraq  atom-elektrik  stansiyalarının 
texnogen  məhsulu  və  hidrogen  bombalarının  yeraltı  sınaq 
nəticələrindən alınan radioaktiv tullantı kimi meydana gəlir. 
 
Fiziki xassələri 
Karbonun allotropik modifikasiyaları 
Karbon  müxtəlif  cür  fiziki  xassələrə  malik  coxlu  miqdarda 
allotropik  modifikasiyalara  malikdir  {62,73}.  Bu  cür  çox 
saylı  modifikasiyalara  mənsub  olması  onun  müxtəlif  tipli 
kimyəvi əlaqələr yaratmaq imkanı ilə əlaqədardır. 
 
  Şəkil10. 
Karbonun  sadələşdirilmiş  faza  diaqramı,  ştrixlənmiş 
zonalar  metastabil  modifikasiyalara  uyğundur  (diamond  – 
almaz, grafite – qrafit, liquid – maye, vapor – qaz) 

---

 
85 
 
              
Şəkil  11.  Karbonun  müxtəlif  modifikasiyalarının  quruluş 
sxemləri 
 
a: almaz, b: qrafit, c: lonsdeylit 
d:fulleren —bukibol C
60
, e: fulleren C
540
, f: fulleren C
70
 
g: amorf karbon, h: karbonlu nanoboru 
 
Karbon  atomunun  elektron  orbitalları  onların  hibridləşmə 
dərəcəsindən  asılı  olaraq  müxtəlif  quruluşda  ola  bilər. 
Karbon atomunun 3 əsas həndəsi forması vardır: 
 
tetraedrik, bir s- və üç p-elektronların qarışmasından 
əmələ  gəlir  (sp
3
-  hibridləşmə).  Karbon  atomu 
tetraedrin  mərkəzində  yerləşib  tetraedrin  təpəsində 
yerləşmiş  karbon  və  ya  başqa  atomlarla  dörd 
ekvivalent  σ-əlaqələri  ilə  birləşmişdir.  Karbon 
atomunun  belə  həndəsi  quruluşuna  almaz  və 
lonsdeylitin 
allotropik 
modifikasiyaları 

---

 
86 
uyğundur.Karbonun  belə  hibridləşməsi  metan  və 
digər karbohidrogenlərdə də özünü göstərir. 
 
 triqonal,  bir  s-  və  iki  p-elektron  orbitallarının 
qarışmasından  əmələ  gəlir  (sp²-  hibridləşmə). 
Karbon  atomu  bir-birindən  120º  bucaq  altında  bir 
müstəvidə yerləşmiş üç bərabər qiymətli σ-rabitəsinə 
malikdir.  σ-rabitələrinin  müstəvisinə  perpendikulyar 
yerləşmiş,  bu  hibridləşmədə  iştirak  etməyən 
dördüncü  p-orbital  başqa  atomlarla    π-əlaqənin 
əmələ  gəlməsində  istifadə  olunur.  Karbonun  bu  tip 
həndəsi 
quruluşu 
qrafit, 
benzol, 
aromatik 
karbohidrogenlərə xasdır. 
 
diqonal,  bir  s-  və  bir  p-elektronun  qarışmasından 
əmələ  gəlir  (sp-hibridləşmə).  Bu  halda  iki  elektron 
buludu bir istiqamət boyunca gərilmiş və simmetrik 
olmayan  qantellərə  bənzəyir.  Iki  digər  p-elektronlar  
π-rabitələrini  əmələ  gətirir.  Karbonun  belə  həndəsi 
füqura  malik  atomu  xüsusi  növ  allotropik 
modifikasiya – karbin əmələ gətirir.  
Qrafit və almaz 
Karbonun  əsas  və  hərtərəfli  öyrənilmiş  modifikasiyaları 
almaz və qrafitdir. Adi şəraitdə termodinamik cəhətcə stabil 
qrafitdir, almaz və digər formalar metastabildirlər. Atmosfer 
təzyiqi  altında  və  1200  ºK-dən  yüksək  temperaturda  almaz 
qrafit  formaya  keçməyə  başlayır,  2100  ºK-də  bu  çevrilmə 
bir saniyədə baş verir. ΔН
0  
keçidi – 1,898 kcoul/mol – dur. 
Atmosfer  təzyiqi  altında  karbon  3780  ºK-də  sublimasiya 
edir.  Maye  karbon  yalnız  müəyyən  xarici  təzyiq  altında 
mövcud  ola  bilir.  Üçlü  nöqtə:  qrafit-maye-buxar  Т  =  4130 
K, р = 10,7 MPa. Qrafitin almaza birbaşa keçidi 3000 ºK və 
11—12  QPа  təzyiq  altında  baş  verir.  Güman  edilir  ki,  60 
QPa  –dan  yuxarı  təzyiqlərdə  karbonun  daha  sıx,  metallik 

---

 
87 
keçiriciliyə  malik  C  III  modifikasiyası  əmələ  gələ  bilər 
(almazın 
sıxlığından  15-  20% 
yüksək).  Yüksək 
oriyentasiyalı qrafitdən yüksək təzyiqlərdə və nisbətən aşağı 
temperaturlarda  (~  1200  ºK)  karbonun  vürsit  –  lonsdeylit 
tipli heksaqonal modifikasiyası əmələ gəlir (а = 0,252 nm, с 
=  0,412  nm,  fəza  qrupu  Р6
3
/tts),  sıxlığı  3,51  1/sm³  olub 
almazın  sıxlığına  bərabərdir.  Lonsdeylit  həmçinin 
meteoritlərdə tapılmışdır. 
Ultradispers almazlar (nanoalmazlar) 
1980-ci  illərdə  SSRİ-də  aşkar  olundu  ki,  karbon  tərkibli 
materiallardan  dinamik  yüklərin  təsiri  altında  ultradispers 
almazlar (UDA) adını almış almazabənzər quruluşlar əmələ 
gələ  bilər.  Hal-hazırda  əsasən  “nanoalmazlar”  termini 
istifadə  olunur.  Belə  materiallarda  hissəciklərin  ölçüsü 
nanometrlərlə  ölçülür.  UDA-nın  əmələgəlmə  şəraiti  mənfi 
oksigen  balansına  malik  partlayıcı  maddələrin  detonasiyası 
zamanı  baş  verə  bilər,  məsələn,  trotilin  heksogen  ilə 
qarışığından.  Bu  cür  şərait  həmçinin  göy  cisimlərinin  Yer 
səthində  karbon  tərkibli  maddələrə  (torf,  kömür  və  s.) 
zərbəsindən alına bilər. Belə ki, Tunqus meşəliyinə düşmüş 
meteoritin yerində UDA aşkar edilmişdir. 
Карбин 
Karbonun  zəncirvari  quruluşlu  heksaqonal  sinqoniyaya 
malik  kristallik  modifikasiyalı  molekulu  karbin  adlanır. 
Zəncirlər  poliin  (—C≡C—),  yaxud  da  polikumulen 
quruluşlu  (=C=C=)  ola  bilir.  Elementar  yuvacıqlarda 
atomların  sayı,  yuvacıqların  ölçüləri  və  sıxlıqları  (2,68  – 
3,30 q/sm³) ilə fərqlənən bir sıra karbin formaları məlumdur. 
Karbin  təbiətdə  çaoit  mineralı  şəklində  (qrafitin  üzərinə 
səpələnmiş ağ damarlar) rast gəlinir və süni üsulla asetilenin 

---