Алотропията е ... Определение на понятието и причината

От нашата статия ще научите, какво е алотропия.

Определение на понятието

Алотропията се отнася до явлението съществуване на един химичен елемент под формата на две или повече прости вещества. Неговият откривател е основателно смятан за химик и минеролог от Швеция Джен Берзелиус. Алотропията е феномен, който има много общо с полиморфизма на кристалите. Това предизвика много противоречия сред учените. Понастоящем те стигат до извода, че полиморфизмът е характерен само за твърди прости вещества.

Причини на алотропията

Създаването на няколко прости вещества може да не включва всички химически елементи. Способността за алотропия се дължи на структурата на атома. Най-често се среща в елементи, които имат променлива степен на окисляване. Те включват полу- и не-метали, инертни газове и халогени.

Алотропията може да се дължи на няколко причини. Те включват различен брой атоми, редът на връзката им с молекулата, паралелизмът на въртенето на електрони, вида кристална решетка. Помислете за тези видове алоотропи върху конкретни примери.

Кислород и озон

Този вид алотропия е пример за това как различен брой атоми на един химически елемент определят физически и химически свойствата на материята. Това важи и за физиологичните ефекти върху живите организми. По този начин, кислорода се състои от два кислородни атома, озон - от три.

Какви са разликите между тези вещества? И двете са газообразни. Кислородът няма цвят, вкус и мирис, той е един и половина пъти по-лек от озона. Това вещество е силно разтворимо във вода и с намаляване на температурата, скоростта на този процес се увеличава само. Кислородът е необходим за всички организми за дишане. Следователно, това вещество е жизненоважно.

Озонът е син. Неговата характерна миризма бе усетена от всеки от нас след дъжда. Това е остър, но доста хубав. В сравнение с кислорода, озонът е по-химически активен. Каква е причината? По време на разлагането на озона се образува кислородна молекула и свободен кислороден атом. Той незабавно влиза реакцията на съединението, образуващи нови вещества.

Невероятни свойства на въглерода

Но броят на атомите в въглеродната молекула винаги остава непроменен. Освен това той образува абсолютно различни вещества. Най-често срещаните модификации на въглерода са диамант и графит. Първото вещество се смята за най-трудното на планетата. Това свойство се дължи на факта, че атомите в диаманта са обвързани със силни ковалентни връзки във всички посоки. Заедно те образуват триизмерна мрежа от тетраедри.

В графита силни връзки се образуват само между атомите, разположени в хоризонталната равнина. По тази причина е практически невъзможно да се счупи графитният прът. Но връзките, които свързват хоризонталните слоеве въглерод между тях са много слаби. Затова всеки път, когато държим молив на хартия, остава сива следа. Това е слоят от въглерод.

Алотропия на сяра

Причината за сяра модификации също се крие в особеностите на вътрешната структура на молекулите. Най-стабилната форма е ромбична. Кристали от този вид сярна алоотропия се наричат ​​ромбоидални. Всяка от тях е образувана от молекули на короната, всяка от които съдържа 8 атома. Според физичните си свойства, ромбичната сяра е жълто твърдо вещество. Той не само не се разтваря във вода, но дори не се намокря от него. Параметрите на топлинната и електрическата проводимост са много ниски.

Структурата на моноклиничната сяра е представена от паралелепипед с наклонени ъгли. Визуално, това вещество прилича на игла с тъмно жълт цвят. Ако сярата се стопи и след това се постави в студена вода, се образува нова модификация. Неговата оригинална структура се срива до полимерни вериги с различни дължини. Така те получават пластмасова сяра - каучукова маса от кафяв цвят.

Модификации на фосфора

Учените имат 11 вида фосфор. Неговата алоотропия беше открита почти случайно, като самото вещество. В търсене на философски камък алхимичният бранд получава светло сухо вещество в резултат на изпарението на урината. Беше белият фосфор. Това вещество се характеризира с голяма химическа активност. Достатъчно е температурата да се повиши до 40 градуса, така че белият фосфор да реагира с кислород и да се запали.

За фосфора, причината за алоотропията е промяна в структурата на кристалната решетка. Можете да го промените само при определени условия. Така че, увеличаване на налягането и температурата в атмосфера на въглероден диоксид, получават червен фосфор. Химически, той е по-малко активен, така че не е типичен за него да свети. При нагряване се превръща в пара. Виждаме го всеки път, като осветяваме обичайните съвпадения. Повърхността на повърхността съдържа червен фосфор.

Така че, алотропията е наличието на един химичен елемент под формата на няколко прости вещества. Най-често се срещат сред неметалните. Основните причини за този феномен са различният брой атоми, които образуват молекула на материята, както и промяната в конфигурацията на кристалната решетка.