Yazımızdan allotropinin ne olduğunu öğreneceksiniz. Bu kavram doğada yaygındır. Örneğin oksijen ve ozon, yalnızca kimyasal element oksijenden oluşan maddelerdir. Bu nasıl mümkün olabilir? Hadi birlikte çözelim.
Kavramın tanımı
Allotropi, iki veya daha fazla basit madde şeklinde bir kimyasal elementin varlığı olgusudur. İsveç'ten bir kimyager ve mineralog olan Jens Berzelius, keşfi olarak kabul edilir. Allotropi, kristal polimorfizmiyle çok ortak noktası olan bir olgudur. Bu, bilim adamları arasında uzun bir tartışmaya neden oldu. Şu anda, polimorfizmin yalnızca katı basit maddeler için karakteristik olduğu sonucuna varmışlardır.
Alotropinin nedenleri
Tüm kimyasal elementler birkaç basit madde oluşturamaz. Allotropi yeteneği, atomun yapısından kaynaklanmaktadır. Çoğu zaman, oksidasyon durumunun değişken bir değerine sahip elementlerde oluşur. Bunlara yarı metaller ve metal olmayanlar, inert gazlar ve halojenler dahildir.
Allotropi birkaç nedenden dolayı olabilir. Bunlar, farklı sayıda atomu, bir moleküle bağlanma sırasını, elektron dönüşlerinin paralelliğini, türü içerir.kristal kafes. Belirli örnekler kullanarak bu allotropi türlerini ele alalım.
Oksijen ve ozon
Bu tür allotropi, bir kimyasal elementin farklı sayıda atomunun bir maddenin fiziksel ve kimyasal özelliklerini nasıl belirlediğine bir örnektir. Bu aynı zamanda canlı organizmalar üzerindeki fizyolojik etki için de geçerlidir. Yani oksijen iki oksijen atomundan oluşur, ozon - üç.
Bu maddeler arasındaki fark nedir? İkisi de gazlıdır. Oksijenin rengi, tadı ve kokusu yoktur, ozondan bir buçuk kat daha hafiftir. Bu madde suda oldukça çözünür ve sıcaklık azaldıkça bu işlemin hızı sadece artar. Oksijen, solunum için tüm organizmalar tarafından gereklidir. Bu nedenle bu madde hayati önem taşır.
Ozon mavidir. Yağmurdan sonra her birimiz karakteristik kokusunu hissettik. Sert, ama oldukça hoş. Oksijene kıyasla ozon daha reaktiftir. Sebebi ne? Ozon ayrıştığında, bir oksijen molekülü ve bir serbest oksijen atomu oluşur. Hemen bileşik reaksiyonlara girerek yeni maddeler oluşturur.
Karbonun inanılmaz özellikleri
Fakat bir karbon molekülündeki atom sayısı her zaman aynı kalır. Aynı zamanda tamamen farklı maddeler oluşturur. Karbonun en yaygın modifikasyonları elmas ve grafittir. İlk madde gezegendeki en zor olarak kabul edilir. Bu özellik, elmastaki atomların her yöne güçlü kovalent bağlarla bağlı olmasından kaynaklanmaktadır. Birlikte üç boyutlu bir tetrahedra ağı oluştururlar.
Grafitte, yalnızca yatay bir düzlemde bulunan atomlar arasında güçlü bağlar oluşur. Bu nedenle bir grafit çubuğu uzunlamasına kırmak neredeyse imkansızdır. Ancak yatay karbon katmanlarını birbirine bağlayan bağlar çok zayıftır. Bu nedenle, kağıda her basit kalem çizdiğimizde, üzerinde gri bir işaret kalır. Bu karbon tabakasıdır.
Kükürtün allotropisi
Kükürdün modifikasyonunun nedeni, moleküllerin iç yapısının özelliklerinde de yatmaktadır. En kararlı şekil eşkenar dörtgendir. Bu tür kükürt allotropisinin kristallerine eşkenar dörtgen denir. Her biri, her biri 8 atom içeren taç şeklindeki moleküllerden oluşur. Fiziksel özelliklerine göre eşkenar dörtgen kükürt sarı bir katıdır. Sadece suda çözünmez, aynı zamanda onun tarafından ıslanmaz bile. Isı ve elektrik iletkenliği çok düşüktür.
Monoklinik kükürtün yapısı, eğik köşelere sahip bir paralel boru ile temsil edilir. Görsel olarak, bu madde koyu sarı iğnelere benzer. Kükürt eritilip soğuk suya konulursa yeni modifikasyonu oluşur. Orijinal yapısı, farklı uzunluklarda polimer zincirlerine parçalanacaktır. Plastik kükürt bu şekilde elde edilir - kahverengi kauçuksu bir kütle.
Fosfor modifikasyonları
Bilim adamlarının 11 çeşit fosforu vardır. Allotropisi, bu maddenin kendisi gibi neredeyse tesadüfen keşfedildi. Filozofun taşını ararken, simyacı Brand bir ışık aldı.idrarın buharlaşması sonucu oluşan kuru madde. Beyaz fosfordu. Bu madde, yüksek kimyasal aktivite ile karakterizedir. Beyaz fosforun oksijenle reaksiyona girip tutuşması için sıcaklığı 40 dereceye çıkarmak yeterlidir.
Fosfor için allotropinin nedeni kristal kafesin yapısındaki bir değişikliktir. Sadece belirli koşullar altında değiştirilebilir. Böylece karbondioksitli bir atmosferde basınç ve sıcaklık artırılarak kırmızı fosfor elde edilir. Kimyasal olarak daha az aktiftir, bu nedenle lüminesans ile karakterize edilmez. Isıtıldığında buhara dönüşür. Bunu her normal kibrit yaktığımızda görüyoruz. Izgara yüzeyi sadece kırmızı fosfor içerir.
Yani allotropi, bir kimyasal elementin birkaç basit madde şeklinde bulunmasıdır. Çoğu zaman metal olmayanlar arasında bulunur. Bu fenomenin ana nedenleri, bir maddenin molekülünü oluşturan farklı sayıda atomun yanı sıra kristal kafesin konfigürasyonundaki bir değişiklik olarak kabul edilir.
