ALOTROPIE: TRANSFORMARE ALOTROPĂ ȘI ELEMENTE PRINCIPALE - CHIMIE - 2025

Alotropía în chimia este caracteristica care posedă anumite elemente chimice prezente în mai multe forme diferite , dar în aceeași stare a materiei. Structura elementelor poate varia în funcție de dispunerea lor moleculară și de condițiile în care sunt formate, cum ar fi presiunea și temperatura.

Numai atunci când vine vorba de elemente chimice este utilizat cuvântul alotropie, desemnând fiecare dintre modalitățile prin care un element poate fi găsit în aceeași fază ca un alotrop; întrucât pentru compușii care prezintă diferite structuri cristaline nu se aplică; în acest caz se numește polimorfism.

Se cunosc și alte cazuri, cum ar fi oxigenul, în care alotropia poate apărea ca o modificare a numărului de atomi ai substanței. În acest sens, există o noțiune de două alotrope ale acestui element, care sunt mai bine cunoscute sub denumirea de oxigen (O ₂ ) și ozon (O ₃ ).

Transformare alotropă

Așa cum am menționat anterior, alotropele sunt diferitele moduri prin care se poate găsi același element, astfel încât această variație a structurii sale face ca aceste specii să apară cu caracteristici fizice și chimice diferite.

De asemenea, transformarea alotropă între un element și altul are loc prin modul în care atomii sunt aranjați în molecule; adică forma în care își are originea legătura.

Această schimbare între un alotrop și altul poate apărea din diferite motive, cum ar fi modificări ale condițiilor de presiune, temperatură și chiar incidența radiațiilor electromagnetice precum lumina.

Atunci când structura unei specii chimice este modificată, comportamentul său se poate schimba, modificând proprietăți precum conductivitatea electrică, duritatea (în cazul substanțelor solide), punctul de topire sau fierbere și chiar calități fizice precum culoarea sa.

În plus, alotropia poate fi de două tipuri:

- Monotrop, când una dintre structurile elementului are stabilitate mai mare decât celelalte în toate condițiile.

- Enantropic, când structurile diferite sunt stabile în condiții diferite, dar se pot transforma una în cealaltă într-un mod reversibil la anumite presiuni și temperaturi.

Elemente principale alotrope

Deși există mai mult de o sută de elemente cunoscute în tabelul periodic, nu toate au forme alotrope. Cele mai cunoscute alotrope sunt prezentate mai jos.

Carbon

Acest element de abundență mare în natură reprezintă baza fundamentală a chimiei organice. Sunt cunoscute mai multe specii alotrope, printre care se evidențiază diamantul, grafitul și altele care vor fi expuse mai jos.

Diamant

Diamantul prezintă o dispunere moleculară sub formă de cristale tetraedrice ai căror atomi sunt legați prin legături unice; acest lucru înseamnă că acestea sunt aranjate prin hibridizarea sp ³ .

Grafit

Grafitul este format din foi consecutive de carbon, unde atomii săi sunt legați în structuri hexagonale prin duble legături; adică, cu sp ² hibridizare .

Carbino

În plus față de cele două importante alotrope menționate mai sus, care sunt cele mai cunoscute despre carbon, există și altele precum carbina (ca și carbon acetilenic liniar, LAC, este cunoscut și), unde atomii săi sunt aranjați într-un mod liniar prin intermediul triplelor legături; adică cu hibridizarea sp.

Alții

- Grafen, a cărui structură este foarte asemănătoare cu cea a grafitului).

- Fulleren sau buckminsterfullerene, cunoscut și sub denumirea de buckyball, a cărei structură este hexagonală, dar atomii săi sunt aranjați în formă de inel.

- Nanotuburi de carbon, în formă cilindrică.

- Carbon amorf, fără structură cristalină.

Sulf

Sulful are, de asemenea, mai multe alotrope considerate comune, cum ar fi următoarele (trebuie menționat că toate acestea sunt în stare solidă):

Sulf rombic

După cum îi spune și numele, structura sa cristalină este alcătuită din romburi octogonale și este cunoscută și sub denumirea de α-sulf.

Sulf monoclinic

Cunoscut sub numele de β-sulf, are o formă de prismă formată din opt atomi de sulf.

Sulful topit

Produce cristale prismatice stabile la anumite temperaturi, formând ace lipsite de culoare.

Sulf din plastic

Numit și sulf, are o structură amorfă.

Sulful lichid

Are caracteristici de vâscozitate contrare majorității elementelor, deoarece în acest alotrop crește odată cu creșterea temperaturii.

Meci

Acest element nemetalic este frecvent întâlnit în natură în combinație cu alte elemente și are mai multe substanțe alotrope asociate:

Fosfor alb

Este un solid cu o structură cristalină tetraedrică și are aplicații în câmpul militar, fiind chiar utilizat ca armă chimică.

Fosfor negru

Are cea mai mare stabilitate între lototropele acestui element și este foarte asemănător cu grafenul.

Fosfor roșu

Formează un solid amorf cu proprietăți reducătoare, dar este lipsit de toxicitate.

difosforoasa

După cum îi spune și numele, este alcătuit din doi atomi de fosfor și este o formă gazoasă a acestui element.

Fosfor violet

Este un solid cu o structură cristalină cu un aranjament molecular monoclinic.

Fosfor scarlat

De asemenea, structură amorfă solidă.

Oxigen

În ciuda faptului că este unul dintre cele mai comune elemente din atmosfera Pământului și unul dintre cele mai abundente elemente din univers, acesta are puține alotropuri cunoscute, printre care se evidențiază dioxigenul și trioxigenul.

dioxigenați

Dioxigenul este mai bine cunoscut prin simpla denumire de oxigen, o substanță gazoasă esențială pentru procesele biologice ale acestei planete.

Trioxygen

Trioxigenul este mai bine cunoscut pur și simplu sub denumirea de ozon, un alotrop extrem de reactiv, a cărui funcție cea mai cunoscută este de a proteja atmosfera Pământului de surse de radiații externe.

Tetraoxygen

Formează o fază solidă cu o structură trigonală cu caracteristici de metastabilitate.

Alții

Există, de asemenea, alte șase specii solide formate de oxigen, cu structuri cristaline diferite.

În același mod, există elemente precum seleniu, bor, siliciu, printre altele, care prezintă diferite alotrope și care au fost studiate cu un grad de adâncime mai mic sau mai mare.

Referințe

1. Wikipedia. (Sf). Alotropie. Recuperat de pe en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Chimie, ediția a noua. Mexic: McGraw-Hill.
3. Britannica, E. (nd). Alotropie. Preluat de pe britannica.com
4. ThoughtCo. (Sf). Definiție și exemple de Allotrope. Recuperat de la thinkco.com
5. Ciach, R. (1998). Aliate și compozite de lumină avansate. Obținut din books.google.co.ve