Trasformazione alotropica alotropica e principali elementi allotropici

ilallotropia in chimica è la caratteristica che alcuni elementi chimici possiedono per apparire in diverse forme ma nello stesso stato di aggregazione della materia. La struttura degli elementi può variare in base alla loro disposizione molecolare e alle condizioni in cui si formano, come pressione e temperatura.

Solo quando si tratta di elementi chimici si usa la parola alotropia, che viene indicata come un allotropo per ciascuno dei modi in cui un elemento può essere trovato nella stessa fase; mentre per i composti che presentano differenti strutture cristalline non viene applicato; in questo caso è chiamato polimorfismo.

Sono noti altri casi, come l'ossigeno, in cui l'alotropia può essere presentata come una variazione del numero di atomi della sostanza. In questo senso, abbiamo la nozione di due allotropi di questo elemento, che sono meglio conosciuti come ossigeno (O₂) e ozono (O₃).

indice

• 1 Trasformazione allotropica
• 2 Elementi allotropo principali
  • 2.1 Carbon
  • 2.2 Zolfo
  • 2.3 Fosforo
  • 2.4 Ossigeno
• 3 riferimenti

Trasformazione allotropica

Come accennato in precedenza, gli allotropi sono i diversi modi in cui è possibile trovare lo stesso elemento, quindi questa variazione nella sua struttura fa sì che queste specie presentino caratteristiche fisiche e chimiche diverse.

Inoltre, la trasformazione allotropica tra un elemento e l'altro è data dal modo in cui gli atomi sono ordinati all'interno delle molecole; cioè, il modo in cui il collegamento ha origine.

Questo cambiamento tra un allotropo e un altro può verificarsi per ragioni diverse, come cambiamenti nelle condizioni di pressione, temperatura e persino l'incidenza di radiazioni elettromagnetiche come la luce.

Quando la struttura di una specie chimica viene alterata, può anche modificarne il comportamento modificando proprietà come la conduttività elettrica, la durezza (nel caso di sostanze solide), il punto di fusione o di ebollizione e persino le qualità fisiche come il colore.

Inoltre, l'allotropia può essere di due tipi:

- Monotropico, quando una delle strutture dell'elemento ha una maggiore stabilità rispetto alle altre in tutte le condizioni.

- Enantrópica, quando le diverse strutture sono stabili in condizioni diverse ma possono essere trasformate l'una nell'altra in modo reversibile a determinate pressioni e temperature.

Principali elementi allotropo

Mentre ci sono più di cento elementi noti nella tavola periodica, non tutti hanno forme allotropiche. Gli elementi allotropici più conosciuti sono presentati di seguito.

carbonio

Questo elemento di grande abbondanza in natura rappresenta la base fondamentale della chimica organica. Sono note diverse specie alotropiche di questo, tra cui diamante, grafite e altri che verranno esposti successivamente.

diamante

Il diamante mostra una disposizione molecolare sotto forma di cristalli tetraedrici i cui atomi sono collegati da semplici legami; questo significa che sono organizzati per ibridazione sp³.

grafite

La grafite è formata da fogli consecutivi di carbonio, dove i loro atomi sono collegati in strutture esagonali da doppi legami; cioè con l'ibridazione sp².

carbino

Oltre ai due importanti allotropi sopra menzionati, che sono il carbonio più noto, ce ne sono altri come il carbino (come è noto anche il carbonio acetilenico lineare, LAC), dove i loro atomi sono disposti in modo lineare per mezzo di tripli legami; cioè con l'ibridazione sp.

altrui

- grafene, la cui struttura è molto simile a quella della grafite).

- Fullereno o buckminsterfullereno, noto anche come buckybalón, la cui struttura è esagonale ma i loro atomi sono disposti in un anello.

- Nanotubi di carbonio, di forma cilindrica.

- Carbonio amorfo, senza struttura cristallina.

zolfo

Lo zolfo ha anche diversi allotropi considerati comuni, come il seguente (si noti che tutti questi sono allo stato solido):

Zolfo rombico

Come dice il nome, la sua struttura cristallina è formata da rombi ottagonali ed è anche conosciuta come zolfo α.

Zolfo monoclino

Conosciuto come β-zolfo, ha la forma di un prisma composto da otto atomi di zolfo.

Zolfo fuso

Produce cristalli prismatici stabili a determinate temperature, formando aghi privi di colore.

Zolfo di plastica

Chiamato anche zolfo, ha una struttura amorfa.

Zolfo liquido

Ha caratteristiche di viscosità contrarie alla maggior parte degli elementi, poiché in questo allotropo cresce con l'aumentare della temperatura.

fosforo

Questo elemento non metallico si trova comunemente in natura in combinazione con altri elementi e possiede diverse sostanze allotropiche associate:

Fosforo bianco

È un solido con struttura cristallina tetraedrica e ha applicazioni nel campo militare, essendo usato anche come arma chimica.

Fosforo nero

Ha la massima stabilità tra gli allotropi di questo elemento ed è molto simile al grafene.

Fosforo rosso

Forma un solido amorfo con proprietà riducenti ma è privo di tossicità.

difosforo

Come suggerisce il nome, è formato da due atomi di fosforo ed è una forma gassosa di questo elemento

Fosforo viola

È un solido con una struttura cristallina con un ordine molecolare monoclino.

Fosforo scarlatto

Anche di solida struttura amorfa.

ossigeno

Nonostante sia uno degli elementi più comuni nell'atmosfera terrestre e uno degli elementi più abbondanti nell'universo, ha pochi allotropi noti, tra cui spiccano dioxygen e trioxygen.

dioxygen

Il dioxygen è meglio conosciuto con il semplice nome di ossigeno, una sostanza gassosa essenziale per i processi biologici di questo pianeta.

Trioxígeno

Il trioxygen è meglio conosciuto semplicemente come ozono, un allotropo di grande reattività la cui funzione più famosa è quella di proteggere l'atmosfera terrestre da fonti di radiazioni esterne.

Tetraoxígeno

Forma una solida fase di struttura trigonale con caratteristiche di metastabilità.

altrui

Ci sono anche altre sei specie solide che formano ossigeno, con differenti strutture cristalline.

Allo stesso modo, ci sono elementi come il selenio, il boro, il silicio, tra gli altri, che hanno diversi allotropi e sono stati studiati con maggiore o minore grado di profondità.

riferimenti

1. Wikipedia. (N.d.). Allotropy. Estratto da en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Chimica, nona edizione. Messico: McGraw-Hill.
3. Britannica, E. (s.f.). Allotropy. Estratto da britannica.com
4. ThoughtCo. (N.d.). Definizione ed esempi di allotropi. Estratto da thoughtco.com
5. Ciach, R. (1998). Leghe leggere e compositi avanzati. Estratto da books.google.co.ve