АЛОТРОПИЯ: АЛОТРОПНА ТРАНСФОРМАЦИЯ И ОСНОВНИ ЕЛЕМЕНТИ - ХИМИЯ - 2025

В alotropía по химия е функция, която притежава някои химически елементи, налични в няколко различни форми, но в същото състояние на материята. Структурата на елементите може да варира в зависимост от молекулното им разположение и условията, при които се образуват, като налягане и температура.

Само когато става дума за химични елементи, се използва думата алотропия, всеки от начините, по които даден елемент може да бъде намерен в една и съща фаза, е обозначен като алотроп; като има предвид, че за съединения, проявяващи различни кристални структури, това не се прилага; в този случай се нарича полиморфизъм.

Известни са и други случаи, като например кислород, при който алотропията може да възникне като промяна в броя на атомите на веществото. В този смисъл съществува представата за два алотропа на този елемент, които са по-известни като кислород (O ₂) и озон (O ₃).

Алотропна трансформация

Както беше споменато по-горе, алотропите са различните начини, по които може да се намери един и същ елемент, така че това изменение в структурата му причинява появата на тези видове с различни физични и химични характеристики.

По същия начин алотропната трансформация между един и друг елемент се осъществява по начина, по който атомите са подредени в молекулите; тоест формата, в която връзката произхожда.

Тази промяна между един алотроп и друга може да възникне по различни причини, като например промени в условията на налягане, температура и дори честотата на електромагнитното излъчване, като светлината.

Когато структурата на даден химичен вид се променя, неговото поведение също може да се променя, променяйки свойства като неговата електрическа проводимост, твърдост (в случай на твърди вещества), температура на топене или кипене и дори физически качества като цвета му.

Освен това, алотропията може да бъде от два вида:

- Монотропни, когато една от структурите на елемента има по-голяма стабилност от другите при всякакви условия.

- Енантропно, когато различните структури са стабилни при различни условия, но могат да се трансформират една в друга по обратим начин при определени налягания и температури.

Основни алотропни елементи

Въпреки че в периодичната таблица има повече от сто известни елемента, не всички имат алотропни форми. Най-известните алотропи са представени по-долу.

въглероден

Този елемент с голямо изобилие в природата представлява основната основа на органичната химия. Известни са няколко алотропни вида от това, сред които изпъкват диамант, графит и други, които ще бъдат изложени по-долу.

диамант

Диамантът показва молекулярно разположение под формата на тетраедрични кристали, чиито атоми са свързани чрез единични връзки; това означава, че те са подредени чрез sp ³ хибридизация.

графит

Графитът се образува от последователни листове въглерод, където атомите му са свързани в шестоъгълни структури чрез двойни връзки; тоест с sp ² хибридизация.

Carbino

В допълнение към споменатите по-горе два важни алотропа, които са най-известни на въглерода, има и други като карбин (известен е също така линеен ацетиленов въглерод, LAC), където неговите атоми са подредени по линеен начин с помощта на тройни връзки; тоест с sp хибридизация.

Други

- Графен, чиято структура е много подобна на тази на графита).

- Фулерен или букминстерфулерен, известен още като букибол, чиято структура е шестоъгълна, но атомите му са подредени във формата на пръстен.

- Въглеродни нанотръби, цилиндрична форма.

- Аморфен въглерод, без кристална структура.

сяра

Сярата също има няколко алотропи, считани за често срещани, като следните (трябва да се отбележи, че всички те са в твърдо състояние):

Ромбична сяра

Както подсказва името му, кристалната му структура е изградена от осмоъгълни ромби и е известна още като α сяра.

Моноклинична сяра

Известна като β-сяра, тя е оформена като призма, съставена от осем серни атома.

Разтопена сяра

Той произвежда призматични кристали, стабилни при определени температури, образувайки игли, лишени от цвят.

Пластмасова сяра

Наричана още сяра, тя има аморфна структура.

Течна сяра

Той има характеристики за вискозитет, противоречащи на повечето елементи, тъй като в този алотроп расте с повишаване на температурата.

Съвпада

Този неметален елемент обикновено се среща в природата в комбинация с други елементи и има няколко свързани алотропни вещества:

Бял фосфор

Това е твърдо вещество с тетраедрична кристална структура и има приложения във военната област, дори се използва като химическо оръжие.

Черен фосфор

Той има най-висока стабилност сред алотропите на този елемент и е много подобен на графена.

Червен фосфор

Образува аморфно твърдо вещество с редуциращи свойства, но е лишено от токсичност.

Дифосфорен

Както подсказва името му, той е изграден от два фосфорни атома и представлява газообразна форма на този елемент.

Виолетов фосфор

Това е твърдо вещество с кристална структура с моноклинно молекулно разположение.

Червен фосфор

Също така солидна аморфна структура.

кислород

Въпреки че е един от най-често срещаните елементи в земната атмосфера и един от най-обилните елементи във Вселената, той има малко известни алотропи, сред които се открояват диоксиген и триоксиген.

диоксид

Диоксигенът е по-известен с простото име на кислород, газообразно вещество, важно за биологичните процеси на тази планета.

Trioxygen

Триоксигенът е по-известен просто като озон, силно реактивен алотроп, чиято най-известна функция е да защитава земната атмосфера от източници на външна радиация.

Tetraoxygen

Той образува твърда фаза с триъгълна структура с характеристики на метастабилност.

Други

Има и шест други твърди вида, които образува кислород, с различни кристални структури.

По същия начин има елементи като селен, бор, силиций, между другото, които представят различни алотропи и които са изследвани с по-малка или по-голяма степен на дълбочина.

Препратки

1. Wikipedia. (SF). Алотропия. Възстановено от en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Химия, Девето издание. Мексико: McGraw-Hill.
3. Britannica, E. (nd). Алотропия. Извлечено от britannica.com
4. ThoughtCo. (SF). Определение и примери на алотропи. Възстановени от thinkco.com
5. Ciach, R. (1998). Усъвършенствани леки сплави и композити. Получено от books.google.co.ve