Allotropie is het vermogen van atomen van één element om verschillende soorten eenvoudige stoffen te vormen. Zo ontstaan er verbindingen die van elkaar verschillen.
Allotrope modificaties zijn stabiel. Onder constante druk bij een bepaalde temperatuur kunnen deze stoffen in elkaar overgaan.
Allotrope modificaties kunnen worden gevormd uit moleculen met een verschillend aantal atomen. Zo vormt het zuurstofelement ozon (O3) en de stof zuurstof zelf (O2).
Аллотропные модификации могут быть твердыми stoffen met verschillende kristalstructuren. Dergelijke verbindingen zijn bijvoorbeeld diamant en grafiet. Deze stoffen zijn allotrope modificaties van koolstof. Dit chemische element kan vijf eenvoudige stoffen vormen: zeshoekige en kubische diamant, grafiet, karabijn (in twee vormen).
Zeshoekige diamant werd gevonden in meteorieten en verkregen onder laboratoriumomstandigheden met langdurige verhitting onder invloed van zeer hoge druk.
Diamond staat bekend als de moeilijkstealle stoffen die in de natuur voorkomen. Het wordt gebruikt bij het boren in rotsen en het snijden van glas. Diamant is een kleurloze kristallijne kristallijne stof met een hoge lichtbreking. Diamantkristallen hebben een kubusvormig gecentreerd rooster. De helft van de kristalatomen bevindt zich in het midden van de vlakken en hoekpunten van een kubus, en de resterende helft van de atomen bevindt zich in het midden van de vlakken en hoekpunten van een andere kubus, die ten opzichte van de eerste in de richting van de ruimtelijke diagonaal wordt verschoven. Atomen vormen een tetraëdrisch driedimensionaal netwerk waarin ze covalente bindingen hebben.
Van alle simpele stoffen, alleen in diamanter is een maximumaantal atomen dat zeer dicht is gerangschikt. Daarom is de verbinding erg sterk en solide. Sterke bindingen in tetraëders van koolstof zorgen voor een hoge chemische bestendigheid. Alleen fluor of zuurstof kan een diamant aantasten bij een temperatuur van achthonderd graden.
Zonder toegang tot lucht met sterke warmtediamantverandert in grafiet. Deze stof wordt weergegeven door donkergrijze kristallen. Grafiet heeft een zwakke metalen glans. De stof voelt vettig aan. Grafiet is hittebestendig, heeft een relatief hoge thermische en elektrische geleidbaarheid. De stof wordt gebruikt bij de vervaardiging van potloden.
Carbin wordt synthetisch verkregen. Het is een zwarte vaste stof met een glasglans. Zonder toegang tot lucht verandert de karabijn bij verwarming in grafiet.
Er is nog een andere vorm van koolstof - amorfkoolstof. Deze ongeordende structuur wordt verkregen door koolstofbevattende verbindingen te verhitten. Onder natuurlijke omstandigheden worden grote hoeveelheden steenkool aangetroffen. In dit geval heeft de stof verschillende variëteiten. Kolen kunnen worden aangeboden in de vorm van roet, botkolen of cokes.
Zoals reeds vermeld, worden allotrope modificaties van één element gekenmerkt door verschillende interatomaire structuren. Bovendien beschikken ze over verschillende chemische en fysische eigenschappen.
Zwavel is een ander element dat daartoe in staat isallotropie. Deze stof wordt al sinds de oudheid door de mens gebruikt. Er zijn verschillende allotrope modificaties van zwavel. De meest populaire is ruitvormig. Het wordt weergegeven door een gele vaste stof. Ruitvormige zwavel wordt niet bevochtigd door water (drijft op het oppervlak). Deze eigenschap is van toepassing op de extractie van een stof. Ruitvormige zwavel is oplosbaar in organische oplosmiddelen. De stof heeft een slechte elektrische en thermische geleidbaarheid.
Daarnaast is er plastic enmonokliene zwavel. De eerste is een bruine, amorfe (rubberachtige) massa. Het wordt gevormd wanneer gesmolten zwavel in koud water wordt gegoten. Monoclinic wordt gepresenteerd in de vorm van donkergele naalden. Onder invloed van de kamertemperatuur (of in de buurt daarvan) worden beide modificaties omgezet in ruitvormige zwavel.
