Das Allotropie In der Chemie ist es das Merkmal, dass bestimmte chemische Elemente sich in verschiedenen Formen, aber im gleichen Aggregationszustand der Materie präsentieren. Die Struktur der Elemente kann in Abhängigkeit von ihrer molekularen Anordnung und den Bedingungen, unter denen sie gebildet werden, wie Druck und Temperatur, variieren..
Nur wenn es um chemische Elemente geht, wird das Wort Allotropie verwendet, das jede der Arten bezeichnet, auf die ein Element in derselben Phase wie ein Allotrop gefunden werden kann. in der Erwägung, dass für Verbindungen mit unterschiedlichen Kristallstrukturen dies nicht gilt; in diesem Fall spricht man von Polymorphismus.
Andere Fälle sind bekannt, beispielsweise der von Sauerstoff, bei denen Allotropie als Änderung der Anzahl der Atome der Substanz auftreten kann. In diesem Sinne gibt es eine Vorstellung von zwei Allotropen dieses Elements, die besser als Sauerstoff (O) bekannt sindzwei) und Ozon (O.3).
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Wie bereits erwähnt, sind Allotrope die verschiedenen Arten, auf die dasselbe Element gefunden werden kann. Diese Variation in seiner Struktur führt dazu, dass diese Spezies mit unterschiedlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften auftreten..
Ebenso erfolgt die allotrope Umwandlung zwischen einem Element und einem anderen durch die Art und Weise, wie die Atome innerhalb der Moleküle angeordnet sind; das heißt, die Art und Weise, wie der Link entsteht.
Diese Änderung zwischen einem Allotrop und einem anderen kann aus verschiedenen Gründen auftreten, z. B. aufgrund von Änderungen der Druck-, Temperatur- und sogar des Einfalls elektromagnetischer Strahlung wie Licht..
Wenn sich die Struktur einer chemischen Spezies ändert, kann sie auch ihr Verhalten ändern und Eigenschaften wie ihre elektrische Leitfähigkeit, Härte (bei festen Substanzen), Schmelz- oder Siedepunkt und sogar physikalische Eigenschaften wie ihre Farbe verändern..
Zusätzlich kann es zwei Arten von Allotropie geben:
- Monotrop, wenn eine der Elementstrukturen unter allen Bedingungen eine größere Stabilität als die anderen aufweist.
- Enanthropisch, wenn die verschiedenen Strukturen unter verschiedenen Bedingungen stabil sind, sich aber bei bestimmten Drücken und Temperaturen reversibel ineinander verwandeln können.
Obwohl das Periodensystem mehr als hundert bekannte Elemente enthält, haben nicht alle allotrope Formen. Die bekanntesten Allotrope sind nachstehend aufgeführt.
Dieses Element von großer Fülle in der Natur bildet die grundlegende Grundlage der organischen Chemie. Es sind mehrere allotrope Spezies bekannt, von denen Diamant, Graphit und andere, die unten freigelegt werden, hervorstechen..
Der Diamant zeigt eine molekulare Anordnung in Form von tetraedrischen Kristallen, deren Atome durch Einfachbindungen verbunden sind; dies bedeutet, dass sie durch Hybridisierung angeordnet sind sp3.
Graphit besteht aus aufeinanderfolgenden Kohlenstoffschichten, deren Atome durch Doppelbindungen in hexagonalen Strukturen verbunden sind. das heißt, mit Hybridisierung spzwei.
Zusätzlich zu den beiden oben erwähnten wichtigen Allotropen, die am bekanntesten für Kohlenstoff sind, gibt es andere wie Carbin (als linearer Acetylenkohlenstoff, LAC, ist ebenfalls bekannt), bei dem seine Atome linear über Dreifachbindungen angeordnet sind; das heißt, mit Hybridisierung sp.
- Graphen, dessen Struktur Graphit sehr ähnlich ist).
- Fulleren oder Buckminsterfulleren, auch als Buckyball bekannt, dessen Struktur hexagonal ist, dessen Atome jedoch ringförmig angeordnet sind.
- Kohlenstoffnanoröhren mit zylindrischer Form.
- Amorpher Kohlenstoff ohne kristalline Struktur.
Schwefel hat auch mehrere Allotrope, die als häufig angesehen werden, wie die folgenden (es sollte beachtet werden, dass sich alle im festen Zustand befinden):
Wie der Name schon sagt, besteht seine kristalline Struktur aus achteckigen Rauten und wird auch als α-Schwefel bezeichnet..
Bekannt als β-Schwefel, hat es die Form eines Prismas aus acht Schwefelatomen.
Es entstehen prismatische Kristalle, die bei bestimmten Temperaturen stabil sind und farbfreie Nadeln bilden..
Auch Schwefel genannt, hat es eine amorphe Struktur.
Es hat im Gegensatz zu den meisten Elementen Viskositätseigenschaften, da es in diesem Allotrop mit zunehmender Temperatur wächst.
Dieses nichtmetallische Element kommt in der Natur häufig in Kombination mit anderen Elementen vor und weist mehrere allotrope Substanzen auf:
Es ist ein Feststoff mit einer tetraedrischen Kristallstruktur und findet Anwendung im militärischen Bereich, sogar als chemische Waffe..
Es hat die höchste Stabilität unter den Allotropen dieses Elements und ist Graphen sehr ähnlich.
Bildet einen amorphen Feststoff mit reduzierenden Eigenschaften, der jedoch keine Toxizität aufweist.
Wie der Name schon sagt, besteht es aus zwei Phosphoratomen und ist eine gasförmige Form dieses Elements.
Es ist ein Feststoff mit einer kristallinen Struktur mit einer monoklinen molekularen Anordnung..
Auch feste amorphe Struktur.
Obwohl es eines der häufigsten Elemente in der Erdatmosphäre und eines der am häufigsten vorkommenden Elemente im Universum ist, sind nur wenige Allotrope bekannt, unter denen sich Disauerstoff und Trioxygen hervorheben..
Disauerstoff ist besser bekannt unter dem einfachen Namen Sauerstoff, einer gasförmigen Substanz, die für die biologischen Prozesse dieses Planeten essentiell ist..
Trioxygen ist besser bekannt als Ozon, ein hochreaktives Allotrop, dessen bekannteste Funktion darin besteht, die Erdatmosphäre vor externen Strahlungsquellen zu schützen..
Bildet eine feste Phase mit trigonaler Struktur und Merkmalen der Metastabilität.
Es gibt auch sechs andere feste Spezies, die Sauerstoff mit unterschiedlichen kristallinen Strukturen bildet..
Ebenso gibt es unter anderem Elemente wie Selen, Bor, Silizium, die unterschiedliche Allotrope aufweisen und mit geringerer oder größerer Tiefe untersucht wurden..
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