Nanoteknolojinin 'harika malzemesi' olarak adlandırılan grafen, grafitten mekanik soyma yöntemiyle elde edilen tek atom kalınlığındaki iki boyutlu bir yapıdır. Grafen ile ilgili aşağıda verilen özellik-neden ilişkilerinden hangisi yanlıştır?
| Özellik | Nedeni |
|---|---|
| Olağanüstü Elektriksel İletkenlik | Bağ yapısına katılmayan serbest p orbitalleri (delokalize \pi sistemi) |
| Çelikten Daha Dayanıklı Olma | sp² hibritleşmesi sonucu oluşan çok güçlü düzlemsel \sigma bağları |
| Şeffaflık ve Esneklik | Tek atom kalınlığında olması ve geniş bağ açıları |
| Sıvı Geçirmezlik | Altıgen halkaların merkezindeki boşlukların atomik boyutta çok küçük olması |
Şıklar
Grafendeki her bir karbon atomu 3 tane komşu karbon atomu ile bağ yapar.
Grafen tabakasındaki karbonların oksidasyon basamağı elmasla aynıdır.
Grafendeki C-C bağları, elmas yapısındaki C-C bağlarından daha zayıftır çünkü grafit kökenlidir.
Grafen rulo haline getirilirse tek duvarlı karbon nanotüpler (SWCNT) elde edilebilir.
Grafen yapısı, sp² hibritleşmesi nedeniyle 120 derecelik bağ açılarına sahiptir.
Çözüm Açıklaması
Grafendeki C-C bağları sp2 hibritleşmesi içerir ve bağ derecesi (rezonans nedeniyle) elmastaki sp3 bağlarından daha yüksektir. Ayrıca bağ uzunluğu grafende (~1.42 Å) elmastan (~1.54 Å) daha kısadır. Kısa bağlar genellikle daha güçlüdür. Dolayısıyla grafen bağları elmastan daha zayıf değil, aksine düzlem içinde çok daha güçlüdür.