Alotropia alotroopne transformatsioon ja peamised allotroofsed elemendid



The allotroopia keemias on iseloomulik, et teatud keemilised elemendid esinevad mitmesugustes vormides, kuid samas ainese agregeerumise seisus. Elementide struktuur võib varieeruda sõltuvalt nende molekulaarsest paigutusest ja tingimustest, milles need moodustuvad, nagu rõhk ja temperatuur.

Ainult siis, kui tegemist on keemiliste elementidega, kasutatakse sõna alotropia, mida nimetatakse allotroopiks, iga moodus, kuidas elementi võib leida samas faasis; kuigi erinevate kristalsete struktuuridega ühendite puhul seda ei kasutata; sel juhul nimetatakse seda polümorfismiks.

On teada ka muid juhtumeid, näiteks hapnikku, kus alotroopiat võib esitada aine aatomite arvu muutusena. Selles mõttes on meil selle elemendi kaks allotropi, mis on paremini tuntud kui hapnik (O2) ja osoon (O3).

Indeks

  • 1 Allotroopne transformatsioon
  • 2 Peamised allotroopelemendid
    • 2.1 Süsinik
    • 2.2 Väävel
    • 2.3 Fosfor
    • 2.4 Hapnik
  • 3 Viited

Allotroopne transformatsioon

Nagu eespool mainitud, on allotropid erinevad elemendid, kuidas leida sama element, nii et selle struktuuri varieerumine põhjustab nende liikide erineva füüsikalise ja keemilise omaduse..

Samuti annab ühe elemendi ja teise vahelise allotroopse transformatsiooni see, kuidas aatomid molekulides on tellitud; see tähendab, kuidas link pärineb.

See muutus allotroopi ja teise vahel võib toimuda erinevatel põhjustel, nagu muutused rõhu tingimustes, temperatuur ja isegi elektromagnetkiirguse, näiteks valguse esinemissagedus..

Keemilise liigi struktuuri muutmisel võib see muuta ka tema käitumist, muutes selliseid omadusi nagu elektrijuhtivus, kõvadus (tahkete ainete puhul), sulamis- või keemispunkt ja isegi füüsikalised omadused, näiteks selle värvus..

Lisaks võib allotropia olla kahte tüüpi:

- Monotroopne, kui elemendi ühel struktuuril on kõikides tingimustes suurem stabiilsus kui teistel.

- Enantrópica, kui erinevad struktuurid on erinevates tingimustes stabiilsed, kuid võivad üksteisega ümber pöörata teatud surve ja temperatuuri juures.

Peamised allotroopelemendid

Kuigi perioodilises tabelis on rohkem kui sada teadaolevat elementi, ei ole kõigil allotroopseid vorme. Allpool on kõige tuntumad allotroopsed elemendid.

Süsinik

See suurema iseloomuga element kujutab endast orgaanilise keemia põhialust. Sellest on teada mitmed alotroopsed liigid, mille hulgas on teemant, grafiit ja teised, mis järgnevad.

Teemant

Teemant näitab molekulaarset paigutust tetrahüdrofiilse kristallide kujul, mille aatomid on seotud lihtsa sidemega; see tähendab, et nad on paigutatud hübridiseerimise teel sp3.

Grafiit

Grafiit moodustub järjestikustest süsiniku lehtedest, kus nende aatomid on heksagonaalsetes struktuurides seotud kaksiksidemetega; see tähendab hübridisatsiooniga sp2.

Carbino

Lisaks kahele ülalmainitud tähtsale allotroopile, mis on kõige tuntum süsinik, on ka teisi, nagu karbino (nagu ka tuntud lineaarne atsetüleensüsinik, LAC), kus nende aatomid on paigutatud lineaarselt kolmiksidemete abil; see tähendab hübridisatsiooniga sp.

Teised

- Grafeen, mille struktuur on väga sarnane grafiidi struktuurile.

- Fullereen või buckminsterfullerene, mida tuntakse ka kui buckyball, mille struktuur on kuusnurkne, kuid selle aatomid on paigutatud rõngasse.

- Süsiniku nanotorud, silindrilised.

- Amorfne süsinik, ilma kristallilise struktuurita.

Väävel

Väävel sisaldab ka mitmeid allotroope, mida peetakse ühisteks, näiteks järgmised (pange tähele, et kõik need on tahkes olekus):

Rombiline väävel

Nagu nimigi ütleb, on selle kristalne struktuur moodustatud kaheksanurkse rombuse poolt ja seda tuntakse ka väävli a.

Monokliinne väävel

Β-väävli kujul on see kaheksast väävliaatomist koosneva prisma kuju.

Sulatatud väävel

Algab kindlatel temperatuuridel stabiilsed prismad kristallid, mis moodustavad värvide puudumise.

Plastväävel

Seda nimetatakse ka väävlis, see on amorfse struktuuriga.

Vedel väävel

Sellel on viskoossuse omadused, mis on vastuolus enamiku elementidega, kuna selles allotroopis kasvab temperatuuri tõus. 

Fosfor

See mittemetallist element on tavaliselt looduses koos teiste elementidega ja omab mitmeid seotud allotroopseid aineid:

Valge fosfor

See on tahkis, millel on tetraeedrilise kujuga kristalliline struktuur ja mille rakendused on sõjalises valdkonnas kasutatavad isegi keemilise relvana.

Must fosfor

Selle elemendi allotroopide hulgas on see kõrgeim stabiilsus ja see on väga sarnane grafeeniga.

Punane fosfor

See moodustab vähendavate omadustega amorfse tahke aine, kuid puudub toksilisus.

Difosfor

Nagu nimigi ütleb, koosneb see kahest fosforiaatomist ja on selle elemendi gaasiline vorm

Lilla fosfor

See on kristalliline struktuur, mille molekulaarne järjestus on monokliinne. 

Scarlet-fosfor

Ka tahke amorfne struktuur.

Hapnik

Vaatamata sellele, et see on üks kõige levinumaid elemente Maa atmosfääris ja üks universumi kõige rikkalikumaid elemente, on sellel vähe tuntud allotrope, mille hulgas on dioksiid ja trioksüd.

Dioksiid

Dioksiidi tuntakse paremini hapniku lihtsa nime all, mis on selle planeedi bioloogiliste protsesside jaoks oluline gaasiline aine.

Trioksüd

Trioksigeeni tuntakse paremini kui osooni, mis on suure reaktiivsusega allotroop, mille kõige kuulsam funktsioon on kaitsta Maa atmosfääri välistest kiirgusallikatest.

Tetraoksiid

See moodustab trigonaalse struktuuri tahke faasi, millel on metastabiilsuse tunnused.

Teised

Samuti paistavad välja kuus muud tahket liiki, mis moodustavad hapniku, erinevate kristallstruktuuridega.

Samamoodi on selliseid elemente nagu seleen, boor, räni, millel on erinevad allotroopid ja mida on uuritud suurema või väiksema sügavusega.

Viited

  1. Wikipedia. (s.f.). Allotroopia. Välja otsitud aadressilt en.wikipedia.org
  2. Chang, R. (2007). Keemia, üheksas väljaanne. Mehhiko: McGraw-Hill.
  3. Britannica, E. (s.f.). Allotroopia. Välja otsitud britannica.com-st
  4. ThoughtCo. (s.f.). Allotroopi määratlus ja näited. Välja otsitud arvutustest
  5. Ciach, R. (1998). Täiustatud kerged sulamid ja komposiidid. Välja otsitud aadressilt books.google.co.ve