U sal uit ons artikel leer wat allotropie is. Hierdie konsep is wydverspreid van aard. Suurstof en osoon is byvoorbeeld stowwe wat slegs uit die chemiese element suurstof bestaan. Hoe is dit moontlik? Kom ons vind dit saam uit.
Definisie van konsep
Allotropie is die verskynsel van die bestaan van een chemiese element in die vorm van twee of meer eenvoudige stowwe. Jens Berzelius, 'n chemikus en mineraloloog van Swede, word as die ontdekker daarvan beskou. Allotropie is 'n verskynsel wat baie gemeen het met kristalpolimorfisme. Dit het 'n lang debat onder wetenskaplikes veroorsaak. Tans het hulle tot die gevolgtrekking gekom dat polimorfisme slegs kenmerkend is vir vaste eenvoudige stowwe.
Oorsake van allotropie
Nie alle chemiese elemente kan verskeie eenvoudige stowwe vorm nie. Die vermoë tot allotropie is te danke aan die struktuur van die atoom. Meestal kom dit voor in elemente wat 'n veranderlike waarde van die oksidasietoestand het. Dit sluit half- en nie-metale, inerte gasse en halogene in.
Allotropie kan weens verskeie redes wees. Dit sluit in 'n verskillende aantal atome, die volgorde van hul verbinding in 'n molekule, die parallelisme van elektronspin, die tipekristalrooster. Kom ons oorweeg hierdie tipe allotropie deur spesifieke voorbeelde te gebruik.
Suurstof en osoon
Hierdie tipe allotropie is 'n voorbeeld van hoe 'n verskillende aantal atome van een chemiese element die fisiese en chemiese eienskappe van 'n stof bepaal. Dit geld ook vir die fisiologiese impak op lewende organismes. Dus, suurstof bestaan uit twee suurstofatome, osoon - uit drie.
Wat is die verskil tussen hierdie stowwe? Albei is gasvormig. Suurstof het geen kleur, smaak of reuk nie, dit is een en 'n half keer ligter as osoon. Hierdie stof is hoogs oplosbaar in water, en met dalende temperatuur neem die tempo van hierdie proses net toe. Suurstof word deur alle organismes benodig vir asemhaling. Daarom is hierdie stof noodsaaklik.
Osoon is blou. Elkeen van ons het sy kenmerkende reuk na die reën gevoel. Dit is hard, maar nogal aangenaam. In vergelyking met suurstof is osoon meer reaktief. Wat is die rede? Wanneer osoon ontbind, word 'n suurstofmolekule en 'n vrye suurstofatoom gevorm. Dit tree onmiddellik in saamgestelde reaksies in, wat nuwe stowwe vorm.
Die wonderlike eienskappe van koolstof
Maar die aantal atome in 'n koolstofmolekule bly altyd dieselfde. Terselfdertyd vorm dit heeltemal verskillende stowwe. Die mees algemene veranderinge van koolstof is diamant en grafiet. Die eerste stof word as die hardste op die planeet beskou. Hierdie eienskap is te wyte aan die feit dat die atome in diamant deur sterk kovalente bindings in alle rigtings gebind word. Saam vorm hulle 'n driedimensionele netwerk van tetraëders.
In grafiet word sterk bindings slegs gevorm tussen atome wat in 'n horisontale vlak geleë is. Om hierdie rede is dit byna onmoontlik om 'n grafietstaaf in die lengte te breek. Maar die bindings wat die horisontale lae koolstof met mekaar verbind, is baie swak. Daarom, elke keer as ons 'n eenvoudige potlood op papier teken, bly 'n grys merk daarop. Dit is die laag koolstof.
Allotropie van swael
Die rede vir die modifikasie van swael lê ook in die kenmerke van die interne struktuur van die molekules. Die mees stabiele vorm is rombies. Kristalle van hierdie tipe swael-allotropie word romboïdale genoem. Elkeen van hulle word gevorm deur kroonvormige molekules, wat elk 8 atome insluit. Volgens sy fisiese eienskappe is rombiese swael 'n geel vaste stof. Dit los nie net nie in water op nie, maar word nie eers daardeur benat nie. Hitte en elektriese geleidingsvermoë is baie laag.
Die struktuur van monokliniese swael word voorgestel deur 'n parallelepiped met skuins hoeke. Visueel lyk hierdie stof soos donkergeel naalde. As swael gesmelt word en dan in koue water geplaas word, word die nuwe modifikasie daarvan gevorm. Die oorspronklike struktuur daarvan sal afbreek na polimeerkettings van verskillende lengtes. Dit is hoe plastiese swael verkry word - 'n bruin rubberagtige massa.
Fosformodifikasies
Wetenskaplikes het 11 soorte fosfor. Die allotropie daarvan is amper per ongeluk ontdek, soos hierdie stof self. Op soek na die filosoof se klip, het die alchemis Brand 'n lig ontvangdroë stof as gevolg van die verdamping van urine. Dit was wit fosfor. Hierdie stof word gekenmerk deur hoë chemiese aktiwiteit. Dit is genoeg om die temperatuur tot 40 grade te verhoog vir wit fosfor om met suurstof te reageer en aan die brand te steek.
Vir fosfor is die oorsaak van allotropie 'n verandering in die struktuur van die kristalrooster. Dit kan slegs onder sekere omstandighede verander word. Dus, deur die druk en temperatuur in 'n atmosfeer van koolstofdioksied te verhoog, word rooi fosfor verkry. Chemies is dit minder aktief, dus word dit nie deur luminescentie gekenmerk nie. Wanneer dit verhit word, verander dit in stoom. Ons sien dit elke keer as ons gereelde vuurhoutjies aansteek. Die roosteroppervlak bevat net rooi fosfor.
Dus, allotropie is die bestaan van een chemiese element in die vorm van verskeie eenvoudige stowwe. Dikwels gevind onder nie-metale. Die hoofredes vir hierdie verskynsel word beskou as 'n verskillende aantal atome wat 'n molekule van 'n stof vorm, sowel as 'n verandering in die konfigurasie van die kristalrooster.
