Alotropie Alotrope transformatie en hoofdallotropische elementen

de allotropy in de chemie is het het kenmerk dat bepaalde chemische elementen in verschillende vormen voorkomen, maar in dezelfde aggregatietoestand van materie. De structuur van de elementen kan variëren afhankelijk van hun moleculaire rangschikking en de omstandigheden waarin ze zich vormen, zoals druk en temperatuur.

Alleen als het gaat om chemische elementen wordt het woord alotropie gebruikt, dat wordt aangeduid als een allotrope van elk van de manieren waarop een element in dezelfde fase kan worden gevonden; terwijl voor de verbindingen die verschillende kristallijne structuren vertonen het niet wordt toegepast; in dit geval wordt het polymorfisme genoemd.

Andere gevallen zijn bekend, zoals zuurstof, waarin de alotropie kan worden gepresenteerd als een verandering in het aantal atomen van de stof. In deze zin hebben we notie van twee allotropen van dit element, die beter bekend staan ​​als zuurstof (O₂) en ozon (O₃).

index

• 1 Allotropische transformatie
• 2 Belangrijkste allotrope elementen
  • 2.1 Carbon
  • 2.2 Zwavel
  • 2.3 Fosfor
  • 2.4 Zuurstof
• 3 referenties

Allotropische transformatie

Zoals eerder vermeld, zijn de allotropen de verschillende manieren waarop u hetzelfde element kunt vinden, zodat deze variatie in de structuur ervoor zorgt dat deze soorten verschillende fysieke en chemische kenmerken krijgen..

Ook wordt de allotrope transformatie tussen het ene element en het andere gegeven door de manier waarop de atomen binnen de moleculen geordend zijn; dat wil zeggen, de manier waarop de link ontstaat.

Deze verandering tussen een allotrope en een andere kan om verschillende redenen optreden, zoals veranderingen in drukomstandigheden, temperatuur en zelfs de incidentie van elektromagnetische straling zoals licht.

Wanneer de structuur van een chemische soort wordt gewijzigd, kan deze ook zijn gedrag veranderen, door modificerende eigenschappen zoals de elektrische geleidbaarheid, hardheid (in het geval van vaste stoffen), smelt- of kookpunt en zelfs fysieke eigenschappen zoals de kleur.

Daarnaast kan allotropia van twee soorten zijn:

- Monotroop, wanneer een van de structuren van het element meer stabiliteit heeft dan de andere in alle omstandigheden.

- Enantrópica, wanneer de verschillende structuren in verschillende omstandigheden stabiel zijn, maar op een omkeerbare manier in bepaalde druk en temperatuur op een andere manier kunnen transformeren.

Belangrijkste allotrope elementen

Hoewel er meer dan honderd bekende elementen in het periodiek systeem staan, hebben niet alle allotrope vormen. Hieronder staan ​​de meest bekende allotrope elementen.

koolstof

Dit element van grote overvloed in de natuur vertegenwoordigt de fundamentele basis van de organische chemie. Verschillende alotrope soorten hiervan zijn bekend, waaronder diamant, grafiet en andere die hierna zullen worden getoond.

diamant

De diamant vertoont een moleculaire rangschikking in de vorm van tetraëdrische kristallen waarvan de atomen zijn verbonden door eenvoudige bindingen; dit betekent dat ze gearrangeerd zijn door hybridisatie sp³.

grafiet

Het grafiet wordt gevormd door opeenvolgende koolstoflagen, waarbij hun atomen door hexagonale verbindingen in hexagonale structuren worden verbonden; dat wil zeggen, met hybridisatie sp².

Carbino

Naast de twee belangrijke allotropen die hierboven zijn genoemd, welke de meest bekende koolstof zijn, zijn er andere zoals carbino (zoals ook bekend lineaire acetyleencarbon, LAC), waarbij hun atomen lineair zijn gerangschikt door middel van drievoudige bindingen; dat wil zeggen, met hybridisatie sp.

anderen

- Grafeen, waarvan de structuur sterk lijkt op dat van grafiet).

- Fullerene of buckminsterfullerene, ook bekend als buckyball, waarvan de structuur zeshoekig is, maar de atomen zijn gerangschikt in een ring.

- Koolstof nanobuizen, cilindrisch van vorm.

- Amorfe koolstof, zonder kristallijne structuur.

zwavel

Zwavel heeft ook verschillende allotropen die als algemeen worden beschouwd, zoals de volgende (merk op dat deze allemaal in vaste staat zijn):

Rhombische zwavel

Zoals de naam al zegt, wordt de kristallijne structuur gevormd door achthoekige ruiten en is ook bekend als zwavel α.

Monokliene zwavel

Bekend als β-zwavel heeft het de vorm van een prisma dat uit acht zwavelatomen bestaat.

Gesmolten zwavel

Ontstaat stabiele prismatische kristallen bij bepaalde temperaturen en vormt naalden zonder kleur.

Plastic zwavel

Wordt ook zwavel genoemd en heeft een amorfe structuur.

Vloeibare zwavel

Het heeft kenmerken van viscositeit die tegengesteld zijn aan de meeste elementen, omdat bij deze allotroop groeit met toenemende temperatuur. 

fosfor

Dit niet-metalen element komt veel voor in de natuur in combinatie met andere elementen en bezit verschillende geassocieerde allotrope stoffen:

Witte fosfor

Het is een vaste stof met een kristallijne structuur van tetraëdrische vorm en heeft toepassingen in het militaire veld, die zelfs als een chemisch wapen worden gebruikt.

Zwarte fosfor

Het heeft de hoogste stabiliteit tussen de allotropen van dit element en lijkt sterk op grafeen.

Rode fosfor

Het vormt een amorfe vaste stof met reducerende eigenschappen maar heeft geen toxiciteit.

difosforverbinding

Zoals de naam aangeeft, bestaat het uit twee fosforatomen en is het een gasvormige vorm van dit element

Violet fosfor

Het is een kristallijne structuur vast met een moleculaire orde van monokliene soort. 

Scharlaken fosfor

Ook van vaste amorfe structuur.

zuurstof

Ondanks dat het een van de meest voorkomende elementen in de atmosfeer van de aarde is en een van de meest voorkomende elementen in het universum, heeft het weinig bekende allotropen, waaronder dioxygen en trioxygen.

dizuurstof

De dioxygen is beter bekend onder de eenvoudige naam zuurstof, een gasvormige substantie die essentieel is voor de biologische processen van deze planeet.

Trioxígeno

Het trioxigen is beter bekend als ozon, een allotroop met grote reactiviteit waarvan de meest bekende functie is om de atmosfeer van de aarde te beschermen tegen externe stralingsbronnen.

Tetraoxígeno

Het vormt een vaste fase van trigonale structuur met kenmerken van metastabiliteit.

anderen

Onderscheid ook zes andere vaste soorten die zuurstof vormen, met verschillende kristallijne structuren.

Evenzo zijn er elementen zoals selenium, boor, silicium, onder andere, die verschillende allotropen hebben en die in meer of mindere mate zijn bestudeerd.

referenties

1. Wikipedia. (N.D.). Allotropie. Opgehaald van en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Chemie, negende editie. Mexico: McGraw-Hill.
3. Britannica, E. (s.f.). Allotropie. Opgehaald van britannica.com
4. ThoughtCo. (N.D.). Allotrope definitie en voorbeelden. Opgehaald van thoughtco.com
5. Ciach, R. (1998). Geavanceerde lichte legeringen en composieten. Opgehaald uit books.google.co.ve