ALLOTROPY: ALLOTROPIC MUUTOS JA PÄÄELEMENTIT - KEMIA - 2026

Kemiassa oleva alotropia on ominaisuus, jolla on tiettyjä kemiallisia alkuaineita, jotka ovat läsnä useissa eri muodoissa, mutta samassa aineen tilassa. Elementtien rakenne voi vaihdella riippuen niiden molekyylisistä järjestelyistä ja olosuhteista, joissa ne muodostuvat, kuten paineesta ja lämpötilasta.

Ainoastaan ​​kemiallisten elementtien suhteen käytetään sanaa allotropy, jokainen tapa, jolla elementti löytyy samasta vaiheesta, on nimetty allotroopiksi; yhdisteisiin, joilla on erilaisia ​​kiteisiä rakenteita, sitä ei sovelleta; tässä tapauksessa sitä kutsutaan polymorfismiksi.

Muita tapauksia, kuten happea, tunnetaan, joissa allotropia voi tapahtua muutoksena aineen atomien lukumäärässä. Tässä mielessä on olemassa käsitys kahdesta tämän alkuaineen allotrooppista, jotka tunnetaan paremmin nimellä happi (O ₂) ja otsoni (O ₃).

Allotrooppinen muutos

Kuten aikaisemmin mainittiin, allotroopit ovat eri tapoja löytää sama elementti, joten tämä rakenteen vaihtelu aiheuttaa näiden lajien esiintymisen erilaisilla fysikaalisilla ja kemiallisilla ominaisuuksilla.

Samoin allotrooppinen muutos elementin ja toisen välillä tapahtuu tavalla, jolla atomit on järjestetty molekyylien sisään; eli muoto, josta linkki on peräisin.

Tämä muutos yhden allotroopin välillä voi tapahtua eri syistä, kuten muutoksista paineolosuhteissa, lämpötilassa ja jopa sähkömagneettisen säteilyn, kuten valon, esiintymisessä.

Kun kemiallisen lajin rakennetta muutetaan, sen käyttäytyminen voi myös muuttua, muuttaen ominaisuuksia, kuten sen sähkönjohtavuus, kovuus (kiinteiden aineiden tapauksessa), sulamis- tai kiehumispiste ja jopa fysikaaliset ominaisuudet, kuten väri.

Lisäksi allotropia voi olla kahta tyyppiä:

- Monotrooppinen, kun jonkin elementin rakenteista on suurempi stabiilisuus kuin muiden kaikissa olosuhteissa.

- Enantropinen, kun eri rakenteet ovat vakaita eri olosuhteissa, mutta voivat muuttua toisiinsa palautuvalla tavalla tietyissä paineissa ja lämpötiloissa.

Tärkeimmät allotrooppiset elementit

Vaikka jaksotaulukossa on yli sata tunnettua elementtiä, kaikilla ei ole allotrooppisia muotoja. Tunnetuimmat allotroopit esitetään alla.

hiili

Tämä luonnossa esiintyvä runsaasti elementti edustaa orgaanisen kemian perustaa. Näistä tunnetaan useita allotrooppisia lajeja, joista erottuu timantti, grafiitti ja muut, jotka altistetaan alalle.

Timantti

Timantti osoittaa molekyylikokoonpanon tetraedristen kiteiden muodossa, joiden atomit on kytketty yksisidoksilla; tämä tarkoittaa, että ne on järjestetty sp ³ -hybridisaatiolla.

Grafiitti

Grafiitti muodostuu peräkkäisistä hiililevyistä, joissa sen atomit on kytketty kuusikulmaisissa rakenteissa kaksoissidoksilla; joka on, kanssa sp ² hybridisaatio.

Carbino

Edellä mainittujen kahden tärkeän allotroopin lisäksi, jotka tunnetaan hiilestä tunnetuimmin, on myös muita, kuten karbyne (tunnetaan myös lineaarisena asetyleenihiilinä, LAC), joissa sen atomit on järjestetty lineaarisesti kolmoissidosten avulla; ts. sp-hybridisaatiolla.

toiset

- Grafeeni, jonka rakenne on hyvin samanlainen kuin grafiitin).

- Fullereeni tai buckminsterfullerene, joka tunnetaan myös nimellä buckyball, jonka rakenne on kuusikulmainen, mutta sen atomit on järjestetty renkaan muotoon.

- Hiilinanoputket, lieriön muotoiset.

- Amorfinen hiili, ilman kiteistä rakennetta.

Rikki

Rikillä on myös useita yleisesti pidettyjä allotrooppeja, kuten seuraavat (on huomattava, että kaikki nämä ovat kiinteässä tilassa):

Rombinen rikki

Kuten nimensä viittaa, sen kiteinen rakenne koostuu kahdeksankulmaisista rommista ja tunnetaan myös α-rikkina.

Monokliininen rikki

P-rikkina tunnetuksi se on prisma, joka koostuu kahdeksasta rikkiatomista.

Sularikki

Se tuottaa prismaisia ​​kiteitä, jotka ovat vakaita tietyissä lämpötiloissa, muodostaen neuloja, joissa ei ole väriä.

Muovinen rikki

Sitä kutsutaan myös rikki, sillä on amorfinen rakenne.

Nestemäinen rikki

Sillä on viskositeettiominaisuuksia, jotka ovat ristiriidassa useimpien elementtien kanssa, koska tässä allotroopissa se kasvaa lämpötilan noustessa.

Ottelu

Tätä ei-metallista elementtiä esiintyy yleisesti luonnossa yhdessä muiden elementtien kanssa, ja sillä on useita liittyviä allotrooppisia aineita:

Valkoinen fosfori

Se on kiinteä aine, jonka kiderakenne on tetraedrinen, ja sillä on sovelluksia armeijan kenttään, jopa käytettäväksi kemiallisena aseena.

Musta fosfori

Sillä on korkein stabiilisuus tämän elementin kaikissa virroissa ja se on hyvin samanlainen kuin grafeeni.

Punainen fosfori

Se muodostaa amorfisen kiinteän aineen, jolla on pelkistäviä ominaisuuksia, mutta siinä ei ole toksisuutta.

difosforiyhdisteet

Kuten nimensä osoittaa, se koostuu kahdesta fosforiatomista ja on tämän elementin kaasumainen muoto.

Violetti fosfori

Se on kiinteä aine, jolla on kiteinen rakenne ja jolla on monokliiniset molekyylijärjestelyt.

Scarlet fosforia

Myös kiinteä amorfinen rakenne.

Happi

Siitä huolimatta, että se on yksi yleisimmistä maapallon ilmakehän elementeistä ja yksi maailmankaikkeuden runsaimmista elementeistä, siinä on vain vähän tunnettuja allotrooppeja, joista dioksigeeni ja trioksigeeni erottuvat toisistaan.

dihappi

Diogeeni tunnetaan paremmin yksinkertaisella nimellä happea, kaasumainen aine, joka on välttämätön tämän planeetan biologisissa prosesseissa.

Trioxygen

Trioksigeeni tunnetaan paremmin yksinkertaisesti otsonina, erittäin reaktiivisena allotrooppina, jonka tunnetuin tehtävä on suojata Maan ilmakehää ulkoisen säteilyn lähteiltä.

Tetraoxygen

Se muodostaa kiinteän faasin, jolla on trigonaalinen rakenne ja jolla on metastabiilisuuden ominaisuudet.

toiset

On myös kuusi muuta kiinteää lajia, joita happi muodostaa, joilla on erilaisia ​​kiteisiä rakenteita.

Samalla tavoin on olemassa muun muassa sellaisia ​​elementtejä, kuten seleeni, boori, pii, joissa on erilaisia ​​allotrooppeja ja joita on tutkittu pienemmällä tai suuremmalla syvyydellä.

Viitteet

1. Wikipedia. (SF). Allotropia. Palautettu osoitteesta en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Kemia, yhdeksäs painos. Meksiko: McGraw-Hill.
3. Britannica, E. (toinen). Allotropia. Haettu osoitteesta britannica.com
4. ThoughtCo. (SF). Allotrope-määritelmä ja esimerkit. Palautettu ajatuksiin.com
5. Ciach, R. (1998). Kehittyneet kevytmetalliseokset ja komposiitit. Saatu osoitteesta books.google.co.ve