Alotropija je ... Definicija pojma in vzroka

Iz našega članka boste izvedeli, kaj je alotropija.

Opredelitev pojma

Alotropija se nanaša na pojav obstoja enega kemijskega elementa v obliki dveh ali več preprostih snovi. Njegovega odkritalca je upravičeno štel kemik in minerolog iz Švedske Jens Berzelius. Alotropija je pojav, ki ima veliko skupnega s polimorfizmom kristalov. To je povzročilo veliko spor med znanstveniki. Trenutno so prišli do zaključka, da je polimorfizem značilen samo za trdne preproste snovi.

Vzroki alotropije

Oblikovanje nekaj preprostih snovi ne sme vsebovati vseh kemičnih elementov. Sposobnost alotropije je posledica strukture atoma. Najpogosteje se pojavlja pri elementih, ki imajo spremenljivo stopnjo oksidacije. Sem spadajo poli- in ne-kovine, inertni plini in halogeni.

Alotropija je lahko posledica več razlogov. Te vključujejo različno število atomov, vrstni red njihove povezave z molekulo, vzporednost elektronskih vrtljajev, vrsta kristalne rešetke. Upoštevajte te vrste alotropije na konkretnih primerih.

Kisik in ozon

Ta vrsta alotropije je primer, kako različno število atomov enega kemičnega elementa določa fizikalno in kemično lastnosti snovi. To velja tudi za fiziološke učinke na žive organizme. Tako kisik sestavlja dva atoma kisika, ozon - trije.

Kakšne so razlike med temi snovmi? Oba sta plinasta. Kisik nima barve, okusa in vonja, je enkrat in pol lažji od ozona. Ta snov je zelo topna v vodi in z zmanjšanjem temperature se hitrost tega postopka poveča le. Kisik je potreben za vse organizme za dihanje. Zato je ta snov bistvenega pomena.

Ozon je modro. Vsak od nas je po dežju občutil njegov značilen vonj. To je ostro, a zelo lepo. V primerjavi s kisikom je ozon bolj kemijsko aktiven. Kaj je razlog? Med razpadom ozona se tvori molekula kisika in prosti kisikov atom. Takoj vstopi reakcijo spojine, oblikovanje novih snovi.

Neverjetne lastnosti ogljika

Toda število atomov v molekuli ogljika vedno ostane nespremenjeno. Poleg tega tvori popolnoma različne snovi. Najpogostejše spremembe ogljika so diamant in grafit. Prva snov je najtežja na planetu. Ta lastnost je posledica dejstva, da so atomi v diamantu vezani na močne kovalentne vezi v vseh smereh. Skupaj tvorita tridimenzionalno mrežo tetrahedra.

V grafitih se močne vezi tvorijo le med atomi v vodoravni ravnini. Zaradi tega je praktično nemogoče prekiniti grafitno palico skupaj. Toda povezave, ki povezujejo vodoravne sloje ogljika med seboj, so zelo šibke. Zato vsakič, ko držimo svinčnik na papirju, ostane siva sled. To je plast ogljika.

Alotropija žvepla

Razlog za modifikacije žvepla je tudi v značilnostih notranje strukture molekul. Najstabilnejša oblika je rombična. Kristali te vrste žveplove alotropije imenujemo romboidalni. Vsaka od njih je sestavljena iz molekul krone, od katerih vsak vsebuje 8 atomov. Glede na njegove fizikalne lastnosti je rombeno žveplo rumena trdna snov. Ne le se ne raztopi v vodi, ampak ga tudi ne omoči. Parametri toplotne in električne prevodnosti so zelo nizki.

Strukturo monoklinskega žvepla je predstavljena s paralelepipedom s poševnimi koti. Vizualno ta substanca spominja na iglo temno rumene barve. Če se žveplo stopi in nato postavi v hladno vodo, se oblikuje nova sprememba. Njegova originalna struktura se zruši na polimerne verige različnih dolžin. Tako dobijo plastično žveplo - gumasto maso rjave barve.

Spremembe fosforja

Znanstveniki imajo 11 vrst fosforja. Njegova alotropija je bila odkrita skoraj po nesreči, kot je sama snov. V iskanju filozofskega kamna je alhemična blagovna znamka prejela svetlobno suho snov zaradi izhlapevanja urina. Bil je beli fosfor. Za to snov je značilna velika kemična aktivnost. Dovolj je zvišati temperaturo na 40 stopinj, tako da beli fosfor reagira s kisikom in vname.

Za fosfor je vzrok alotropije sprememba strukture kristalne rešetke. To lahko spremenite le pod določenimi pogoji. Torej, povečanje tlaka in temperature v ozračju ogljikovega dioksida, dobili rdeči fosfor. Kemično je manj dejaven, zato ni značilno, da bi ga sijalo. Ko se segreje, se spremeni v paro. Vsakič ga gledamo, prižigamo običajne tekme. Površina površine vsebuje rdeči fosfor.

Torej, alotropija je obstoj enega kemičnega elementa v obliki več preprostih snovi. Najpogosteje najdemo med ne-metali. Glavni razlogi za ta pojav so različno število atomov, ki tvorijo molekulo snovi, pa tudi sprememba konfiguracije kristalne rešetke.