ALLOTROPY: ALLOTROPICKÁ TRANSFORMACE A HLAVNÍ PRVKY - CHEMIE - 2025

Alotropía v chemii je funkce, která mají určité chemické prvky, které jsou v několika různých formách, ale ve stejném skupenství. Struktura prvků se může lišit v závislosti na jejich molekulárním uspořádání a podmínkách, ve kterých jsou vytvářeny, jako je tlak a teplota.

Pouze pokud jde o chemické prvky, je použito slovo alotrie, které označuje každý ze způsobů, jak lze prvek nalézt ve stejné fázi jako alotrop; vzhledem k tomu, že pro sloučeniny vykazující různé krystalické struktury se nepoužije; v tomto případě se to nazývá polymorfismus.

Jsou známy i jiné případy, jako je kyslík, ve kterých může dojít k alotrii jako ke změně počtu atomů látky. V tomto smyslu existuje pojem dvou allotropů tohoto prvku, které jsou lépe známy jako kyslík (O ₂) a ozon (O ₃).

Allotropická transformace

Jak již bylo zmíněno dříve, allotropy jsou různé způsoby, jak lze nalézt stejný prvek, takže tato změna ve struktuře způsobuje, že se tyto druhy objevují s různými fyzikálními a chemickými vlastnostmi.

Podobně, allotropická transformace mezi jedním prvkem a druhým nastává způsobem, jakým jsou atomy uspořádány uvnitř molekul; to je forma, ve které odkaz vznikl.

Tato změna mezi jedním allotropem a druhým může nastat z různých důvodů, jako jsou změny podmínek tlaku, teploty a dokonce i dopad elektromagnetického záření, jako je světlo.

Když se změní struktura chemického druhu, může se také změnit jeho chování, modifikovat vlastnosti, jako je jeho elektrická vodivost, tvrdost (v případě pevných látek), bod tání nebo varu, a dokonce i fyzikální vlastnosti, jako je barva.

Navíc může být allotropie dvou typů:

- Monotropní, když jedna ze struktur prvku má za všech podmínek větší stabilitu než ostatní.

- Enantropický, když jsou různé struktury stabilní za různých podmínek, ale při určitých tlacích a teplotách se mohou navzájem reverzibilně transformovat.

Hlavní allotropické prvky

Ačkoli v periodické tabulce existuje více než sto známých prvků, ne všechny mají alotrópické formy. Nejznámější allotropy jsou uvedeny níže.

Uhlík

Tento prvek velké hojnosti v přírodě představuje základní základ organické chemie. Je známo několik allotropických druhů, mezi nimiž vyniká diamant, grafit a další, které budou vystaveny níže.

diamant

Diamant ukazuje molekulární uspořádání ve formě čtyřstěnných krystalů, jejichž atomy jsou spojeny jednoduchými vazbami; To znamená, že jsou uspořádány o sp ³ hybridizace.

Grafit

Grafit je tvořen po sobě jdoucími vrstvami uhlíku, kde jeho atomy jsou spojeny v hexagonálních strukturách dvojnými vazbami; to znamená, s hybridizací sp ².

Carbino

Kromě výše uvedených dvou důležitých allotropů, které jsou nejznámější z uhlíku, existují i ​​další, jako je karbyne (jako lineární acetylenový uhlík, LAC), kde jsou jeho atomy uspořádány lineárním způsobem pomocí trojných vazeb; to znamená sp hybridizace.

Ostatní

- Graphene, jehož struktura je velmi podobná struktuře grafitu).

- Fulleren nebo buckminsterfulleren, také známý jako buckyball, jehož struktura je hexagonální, ale jeho atomy jsou uspořádány do tvaru prstence.

- Uhlíkové nanotrubice, válcového tvaru.

- Amorfní uhlík, bez krystalické struktury.

Síra

Síra také má několik allotropes zvažoval obyčejný, takový jak následující (to by mělo být si všiml, že všichni tito jsou v pevném stavu):

Kosočtverečná síra

Jak jeho název napovídá, jeho krystalická struktura je tvořena osmiúhelníkovými kosočtverci a je také známá jako a-síra.

Monoklinická síra

Známý jako β-síra, má tvar hranolu tvořeného osmi atomy síry.

Roztavená síra

Vytváří hranolové krystaly, které jsou stabilní při určitých teplotách a vytvářejí jehly bez barvy.

Plastová síra

Nazývá se také síra a má amorfní strukturu.

Kapalná síra

Na rozdíl od většiny prvků má viskozitní vlastnosti, protože v tomto alotrópu roste s rostoucí teplotou.

Zápas

Tento nekovový prvek se v přírodě běžně vyskytuje v kombinaci s jinými prvky a má několik přidružených alotrotropních látek:

Bílý fosfor

Je to pevná látka s tetrahedrální krystalickou strukturou a má uplatnění ve vojenském poli, dokonce se používá jako chemická zbraň.

Černý fosfor

Má nejvyšší stabilitu mezi allotropy tohoto prvku a je velmi podobný grafenu.

Červený fosfor

Vytváří amorfní pevnou látku s redukčními vlastnostmi, ale postrádá toxicitu.

Difosfor

Jak jeho název napovídá, je tvořen dvěma atomy fosforu a je plynnou formou tohoto prvku.

Fialový fosfor

Je to pevná látka s krystalickou strukturou s monoklinickým uspořádáním molekul.

Scarlet fosfor

Také pevná amorfní struktura.

Kyslík

Přestože je jedním z nejběžnějších prvků v zemské atmosféře a jedním z nejhojnějších prvků ve vesmíru, má jen málo známých allotropů, mezi nimiž vynikají dioxygen a trioxygen.

Dioxygen

Dioxygen je lépe známý pod jednoduchým názvem kyslík, plynná látka nezbytná pro biologické procesy této planety.

Trioxygen

Trioxygen je lépe známý jednoduše jako ozon, vysoce reaktivní allotrop, jehož nejslavnější funkcí je ochrana zemské atmosféry před zdroji vnějšího záření.

Tetraoxygen

Tvoří tuhou fázi s trigonální strukturou s charakteristikami metastability.

Ostatní

Existuje také šest dalších pevných látek, které tvoří kyslík, s různými krystalickými strukturami.

Stejně tak existují prvky jako selen, bor, křemík, které mimo jiné představují různé allotropy a které byly studovány s menší nebo větší hloubkou.

Reference

1. Wikipedia. (sf). Allotropy. Obnoveno z en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Chemie, deváté vydání. Mexiko: McGraw-Hill.
3. Britannica, E. (nd). Allotropy. Citováno z britannica.com
4. ThoughtCo. (sf). Definice a příklady allotropů. Obnoveno z webu thinkco.com
5. Ciach, R. (1998). Pokročilé lehké slitiny a kompozity. Získáno z books.google.co.ve