Din articolul nostru veți afla ce este alotropia.Acest concept este răspândit în natură. De exemplu, oxigenul și ozonul sunt substanțe care constau numai din elementul chimic oxigen. Cum este posibil acest lucru? Să ne dăm seama împreună.
Definiția conceptului
Alotropia este fenomenul existenței uneiaun element chimic sub forma a două sau mai multe substanțe simple. Jens Berzelius, chimist și mineralog din Suedia, este considerat pe bună dreptate descoperitorul său. Alotropia este un fenomen care are multe în comun cu polimorfismul de cristal. Acest lucru a provocat o lungă dezbatere în rândul oamenilor de știință. În prezent, au ajuns la concluzia că polimorfismul este caracteristic numai substanțelor solide simple.
Motive de alotropie
Este posibil ca mai multe substanțe simple să nu se formezetoate elementele chimice. Capacitatea de alotropie se datorează structurii atomului. Se găsește cel mai adesea în elemente cu o valoare variabilă a stării de oxidare. Acestea includ semi- și nemetalele, gazele inerte și halogenii.
Alotropia poate fi cauzată de mai mulțimotive. Acestea includ un număr diferit de atomi, ordinea conexiunii lor într-o moleculă, paralelismul rotirilor electronice, tipul de rețea cristalină. Să luăm în considerare aceste tipuri de alotropie cu exemple specifice.
Oxigen și ozon
Acest tip de alotropie este un exemplu de cât de diferitnumărul de atomi ai unui element chimic determină proprietățile fizice și chimice ale unei substanțe. Acest lucru se aplică și efectului fiziologic asupra organismelor vii. Deci, oxigenul este format din doi atomi de oxigen, ozonul - din trei.
Care sunt diferențele dintre aceste substanțe?Ambele sunt gazoase. Oxigenul nu are culoare, gust sau miros; este de o dată și jumătate mai ușor decât ozonul. Această substanță este ușor solubilă în apă și, cu o scădere a temperaturii, rata acestui proces crește doar. Oxigenul este esențial pentru ca toate organismele să respire. Prin urmare, această substanță este vitală.
Ozonul este de culoare albastră.Mirosul său caracteristic a fost resimțit de fiecare dintre noi după ploaie. Este nervos, dar destul de dulce. În comparație cu oxigenul, ozonul este mai activ din punct de vedere chimic. Care este motivul? Când ozonul se descompune, se formează o moleculă de oxigen și un atom de oxigen liber. El intră imediat într-o reacție compusă, formând substanțe noi.
Proprietățile uimitoare ale carbonului
Și iată numărul de atomi dintr-o moleculă de carbonrămâne întotdeauna la fel. În același timp, formează substanțe complet diferite. Cele mai frecvente modificări ale carbonului sunt diamantul și grafitul. Prima substanță este considerată cea mai grea de pe planetă. Această proprietate se datorează faptului că atomii din diamant sunt legați de legături covalente puternice în toate direcțiile. Împreună, formează o rețea tridimensională de tetraedri.
În grafit, legăturile puternice se formează numai întreatomi situati in plan orizontal. Din acest motiv, este practic imposibil să rupeți tija de grafit pe lungime. Dar legăturile care leagă straturile orizontale de carbon între ele sunt foarte slabe. Prin urmare, de fiecare dată când rulăm un simplu creion peste hârtie, rămâne pe ea o urmă gri. Acesta este stratul de carbon.
Alotropia sulfului
Motivul modificărilor de sulf este, de asemeneacaracteristici ale structurii interne a moleculelor. Cea mai stabilă formă este rombica. Cristalele acestui tip de alotropie cu sulf se numesc romboidale. Fiecare dintre ele este formată din molecule în formă de coroană, fiecare dintre acestea conținând 8 atomi. În ceea ce privește proprietățile fizice, sulful rombic este un solid galben. Ea nu numai că nu se dizolvă în apă, dar nici măcar nu este udată de ea. Conductivitatea termică și electrică este foarte scăzută.
Este prezentată structura sulfului monoclinicun paralelipiped cu colțuri teșite. Din punct de vedere vizual, această substanță seamănă cu ace de culoare galben închis. Dacă sulful este topit și apoi introdus în apă rece, se formează o nouă modificare a acestuia. Structura sa originală se va descompune în lanțuri polimerice de lungimi diferite. Astfel se obține sulful plastic - o masă cauciucată maro.
Modificări ale fosforului
Oamenii de știință numără 11 tipuri de fosfor.Alotropia sa a fost descoperită aproape întâmplător, la fel ca și substanța în sine. În căutarea Piatrei Filozofale, alchimistul Brand a obținut o substanță uscată luminoasă ca urmare a evaporării urinei. Era fosfor alb. Această substanță este caracterizată de o activitate chimică ridicată. Este suficient să ridicați temperatura la 40 de grade pentru ca fosforul alb să reacționeze cu oxigenul și să se aprindă.
Pentru fosfor, cauza alotropiei este modificareastructura rețelei de cristal. Poate fi modificat numai în anumite condiții. Astfel, prin creșterea presiunii și temperaturii într-o atmosferă de dioxid de carbon, se obține fosfor roșu. Din punct de vedere chimic, este mai puțin activ, deci nu strălucește. Când este încălzit, se transformă în abur. Vedem asta de fiecare dată când aprindem meciuri regulate. Suprafața grilajului conține fosfor roșu.
Deci, alotropia este existența uneiaun element chimic sub forma mai multor substanțe simple. Cel mai adesea întâlnit printre nemetale. Principalele motive ale acestui fenomen sunt considerate a fi un număr diferit de atomi care formează o moleculă a unei substanțe, precum și o schimbare a configurației rețelei de cristal.
