Η αλλοτροπία είναι η ικανότητα των ατόμων ενός στοιχείου να σχηματίζουν διαφορετικούς τύπους απλών ουσιών. Έτσι, σχηματίζονται ενώσεις που διαφέρουν μεταξύ τους.
Οι αλλοτροπικές τροποποιήσεις είναι σταθερές. Υπό σταθερή πίεση σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία, αυτές οι ουσίες μπορούν να περάσουν το ένα στο άλλο.
Οι αλλοτροπικές τροποποιήσεις μπορούν να σχηματιστούν από μόρια που έχουν διαφορετικό αριθμό ατόμων. Για παράδειγμα, το στοιχείο οξυγόνου σχηματίζει το όζον (O3) και την ίδια την ουσία οξυγόνο (O2).
Οι αλλοτροπικές τροποποιήσεις μπορεί να είναι δύσκολεςουσίες με διαφορετικές κρυσταλλικές δομές. Τέτοιες ενώσεις περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, διαμάντι και γραφίτη. Αυτές οι ουσίες είναι αλλοτροπικές τροποποιήσεις του άνθρακα. Αυτό το χημικό στοιχείο μπορεί να σχηματίσει πέντε απλές ουσίες: εξαγωνικό και κυβικό διαμάντι, γραφίτη, καρβίνη (σε δύο μορφές).
Εξαγωνικό διαμάντι βρέθηκε σε μετεωρίτες και αποκτήθηκε σε εργαστηριακές συνθήκες με παρατεταμένη θέρμανση υπό την επίδραση πολύ υψηλής πίεσης.
Το διαμάντι είναι γνωστό ότι είναι το πιο δύσκολοόλες οι ουσίες που υπάρχουν στη φύση. Χρησιμοποιείται σε γεωτρήσεις και κοπή γυαλιού. Το Diamond είναι μια άχρωμη κρυσταλλική ουσία που έχει υψηλή διάθλαση φωτός. Οι κρύσταλλοι διαμαντιών έχουν κυβικό πλέγμα με επίκεντρο το πρόσωπο. Τα μισά από τα κρυσταλλικά άτομα βρίσκονται στα κέντρα των όψεων και των κορυφών ενός κύβου, και τα υπόλοιπα μισά άτομα βρίσκονται στα κέντρα των προσώπων και των κορυφών ενός άλλου κύβου, ο οποίος μετατοπίζεται σε σχέση με το πρώτο στην κατεύθυνση της χωρικής διαγώνιας. Τα άτομα σχηματίζουν ένα τετραεδρικό τρισδιάστατο δίκτυο στο οποίο έχουν ομοιοπολικούς δεσμούς.
Από όλες τις απλές ουσίες, μόνο σε διαμάντιαυπάρχει ένας μέγιστος αριθμός ατόμων που είναι πολύ πυκνά διατεταγμένα. Επομένως, η σύνδεση είναι πολύ δυνατή και σταθερή. Οι ισχυροί δεσμοί σε τετραέδρα άνθρακα παρέχουν υψηλή χημική αντοχή. Μόνο το φθόριο ή το οξυγόνο μπορούν να επηρεάσουν ένα διαμάντι σε θερμοκρασία οκτακόσια βαθμών.
Χωρίς πρόσβαση στον αέρα με ισχυρό διαμάντι θέρμανσηςμετατρέπεται σε γραφίτη. Αυτή η ουσία αντιπροσωπεύεται από κρύσταλλους σκούρου γκρι χρώματος. Ο γραφίτης έχει μια ελαφριά μεταλλική λάμψη Η ουσία είναι λιπαρή στην αφή. Ο γραφίτης είναι ανθεκτικός στη θερμότητα και έχει σχετικά υψηλή θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα. Η ουσία χρησιμοποιείται στην κατασκευή μολυβιών.
Το Carbyne λαμβάνεται συνθετικά. Είναι ένα μαύρο στερεό με υαλώδη λάμψη. Χωρίς πρόσβαση στον αέρα, όταν θερμαίνεται, το carbyne μετατρέπεται σε γραφίτη.
Υπάρχει μια άλλη μορφή άνθρακα - άμορφηάνθρακας. Αυτή η διαταραγμένη δομή λαμβάνεται με θέρμανση ανθρακούχων ενώσεων. Μεγάλα κοιτάσματα άνθρακα βρίσκονται σε φυσικές συνθήκες. Σε αυτήν την περίπτωση, η ουσία έχει πολλές ποικιλίες. Ο άνθρακας μπορεί να έχει τη μορφή αιθάλης, άνθρακα οστών ή κοκ.
Όπως έχει ήδη αναφερθεί, οι αλλοτροπικές τροποποιήσεις ενός στοιχείου χαρακτηρίζονται από διαφορετικές διατομικές δομές. Επιπλέον, είναι προικισμένοι με διάφορες χημικές και φυσικές ιδιότητες.
Το θείο είναι ένα άλλο στοιχείο ικανόαλλοτροπία. Αυτή η ουσία χρησιμοποιείται από τον άνθρωπο από την αρχαιότητα. Υπάρχουν διάφορες τροποποιήσεις αλλοτροπικού θείου. Το πιο δημοφιλές είναι ρομβικό. Αντιπροσωπεύεται από ένα κίτρινο στερεό. Το ρομβικό θείο δεν βρέχεται με νερό (επιπλέει στην επιφάνεια). Αυτή η ιδιότητα χρησιμοποιείται κατά την εξαγωγή μιας ουσίας. Το θειικό θρόμβος είναι διαλυτό σε οργανικούς διαλύτες. Η ουσία έχει χαμηλή ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα.
Επιπλέον, υπάρχει πλαστικό καιμονοκλινικό θείο. Το πρώτο είναι μια καφέ, άμορφη (σαν καουτσούκ) μάζα. Σχηματίζεται όταν το λιωμένο θείο χύνεται σε κρύο νερό. Το μονοκλινικό παρουσιάζεται με τη μορφή σκούρων κίτρινων βελόνων. Υπό την επίδραση της θερμοκρασίας δωματίου (ή κοντά σε αυτήν), και οι δύο αυτές τροποποιήσεις μετατρέπονται σε ρομβικό θείο.
