ALLOTROPI: ALLOTROPISK TRANSFORMATION OG HOVEDELEMENTER - KEMI - 2025

Den alotropía i kemi er det træk, at besidde visse kemiske elementer til stede i flere forskellige former, men i den samme tilstand af stof. Elementernes struktur kan variere afhængigt af deres molekylære indretning og betingelserne, hvori de dannes, såsom tryk og temperatur.

Kun når det kommer til kemiske elementer, bruges ordet allotropi, hver af de måder, hvorpå et element kan findes i den samme fase, betegnes som en allotrope; for forbindelser, der udviser forskellige krystallinske strukturer, gælder det ikke; i dette tilfælde kaldes det polymorfisme.

Andre tilfælde er kendt, såsom ilt, hvor allotropi kan forekomme som en ændring i antallet af atomer i stoffet. I denne forstand er der en forestilling om to allotroper af dette element, der er bedre kendt som ilt (O ₂) og ozon (O ₃).

Allotropisk transformation

Som nævnt tidligere er allotrope de forskellige måder, hvorpå det samme element kan findes, så denne variation i dens struktur får disse arter til at vises med forskellige fysiske og kemiske egenskaber.

Ligeledes forekommer den allotropiske transformation mellem et element og et andet på den måde, hvorpå atomerne er arrangeret i molekylerne; det vil sige den form, hvor linket stammer fra.

Denne ændring mellem en allotrope og en anden kan forekomme af forskellige grunde, såsom ændringer i betingelserne for tryk, temperatur og endda forekomsten af ​​elektromagnetisk stråling, såsom lys.

Når strukturen af ​​en kemisk art ændres, kan dens opførsel også ændres, hvilket ændrer egenskaber såsom dets elektriske ledningsevne, hårdhed (i tilfælde af faste stoffer), smelte- eller kogepunkt og endda fysiske egenskaber som dets farve.

Derudover kan allotropia være af to typer:

- Monotropisk, når en af ​​elementets strukturer har større stabilitet end de andre under alle forhold.

- Enanthropisk, når de forskellige strukturer er stabile under forskellige forhold, men kan ændres til hinanden på en reversibel måde ved visse tryk og temperaturer.

Hoved allotropiske elementer

Selvom der er mere end hundrede kendte elementer i den periodiske tabel, har ikke alle allotropiske former. De bedst kendte allotroper er præsenteret nedenfor.

Kulstof

Dette element med stor overflod i naturen repræsenterer det grundlæggende grundlag i organisk kemi. Flere kendte allotropiske arter er kendte, blandt hvilke diamant, grafit og andre, der vil blive udsat nedenfor, skiller sig ud.

Diamant

Diamanten viser et molekylarrangement i form af tetraedriske krystaller, hvis atomer er forbundet med enkeltbindinger; dette betyder, at de er arrangeret ved sp ^3- hybridisering.

Grafit

Grafit dannes af på hinanden følgende ark kulstof, hvor dens atomer er forbundet i hexagonale strukturer ved dobbeltbindinger; det vil sige med sp ^2- hybridisering.

Carbino

Foruden de to vigtige allotroper, der er nævnt ovenfor, som er de bedst kendte for kulstof, er der andre, såsom carbyne (som lineært acetylenisk carbon, LAC, er også kendt), hvor dens atomer er arrangeret på en lineær måde ved hjælp af tredobbeltbindinger; det vil sige med sp-hybridisering.

Andre

- Grafen, hvis struktur er meget lig grafitstrukturen).

- Fulleren eller buckminsterfullerene, også kendt som buckyball, hvis struktur er hexagonal, men dens atomer er arrangeret i form af en ring.

- Carbon nanorør, cylindrisk i form.

- Amorf kulstof uden krystallinsk struktur.

Svovl

Svovl har også flere allotrope, der anses for almindelige, såsom følgende (det skal bemærkes, at alle disse er i fast tilstand):

Rhombisk svovl

Som navnet antyder, består dens krystallinske struktur af ottekantede rombuer og er også kendt som α svovl.

Monoklin svovl

Kendt som ß-svovl er det formet som et prisme, der består af otte svovlatomer.

Smeltet svovl

Det producerer prismatiske krystaller, der er stabile ved bestemte temperaturer, og danner nåle uden farve.

Plastisk svovl

Også kaldet svovl, det har en amorf struktur.

Flydende svovl

Det har viskositetskarakteristika i modsætning til de fleste af elementerne, da det i denne allotrope vokser med stigende temperatur.

Match

Dette ikke-metalliske element findes ofte i naturen i kombination med andre elementer og har adskillige tilknyttede allotropiske stoffer:

Hvidt fosfor

Det er et fast stof med en tetraedrisk krystallinsk struktur og har anvendelser inden for det militære felt, selv brugt som et kemisk våben.

Sort fosfor

Det har den højeste stabilitet blandt dette elementes allotroper og ligner meget grafen.

Rød fosfor

Det danner et amorft fast stof med reducerende egenskaber, men er uden toksicitet.

diphosphorpentaoxid

Som navnet antyder består det af to fosforatomer og er en gasform af dette element.

Violet fosfor

Det er et fast stof med en krystallinsk struktur med et monoklinisk molekylarrangement.

Scarlet fosfor

Også solid amorf struktur.

Ilt

På trods af at det er et af de mest almindelige elementer i jordens atmosfære og et af de mest rigelige elementer i universet, har det få kendte allotroper, blandt hvilke dioxygen og trioxygen skiller sig ud.

dioxygen

Dioxygen er bedre kendt under det enkle navn på ilt, et luftformigt stof, der er vigtigt for de biologiske processer på denne planet.

Trioxygen

Trioxygen er bedre kendt simpelthen som ozon, en meget reaktiv allotrope, hvis mest berømte funktion er at beskytte Jordens atmosfære mod kilder til ekstern stråling.

Tetraoxygen

Det danner en fast fase med en trigonal struktur med karakteristika for metastabilitet.

Andre

Der er også seks andre faste arter, som ilt danner med forskellige krystallinske strukturer.

På samme måde er der elementer som selen, bor, silicium, blandt andre, der præsenterer forskellige allotroper, og som er blevet undersøgt med en mindre eller større dybdegrad.

Referencer

1. Wikipedia. (Sf). Allotropi. Gendannet fra en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Kemi, niende udgave. Mexico: McGraw-Hill.
3. Britannica, E. (nd). Allotropi. Hentet fra britannica.com
4. ThoughtCo. (Sf). Allotrope-definition og eksempler. Gendannes fra thoughtco.com
5. Ciach, R. (1998). Avancerede lyslegeringer og kompositter. Erhvervet fra books.google.co.ve