Аллотропия -это способность химических элементов образовывать различные простые вещества.
Преобразование одних и тех же элементов происходит при изменении температуры и/ или давления, действии других факторов.
Аллотропии подвержены как неметаллы, например, водород, углерода, фосфор, кислород, сера, селен, так и металлы и полуметаллы.
В природе встречаются модификации следующих металлов: олова, железа, многих лантаноидов и актиноидов.
Среди полуметаллов аллотропия часто встречается у бора, кремния, мышьяка, германия, полония.
Аллотроные ( модифицированные) вещества имеют различную кристаллическую структуру или различное количество атомов в молекуле. Аллотропные формы элементов могут обладать различными физическими и химическими свойствами.
Вот некоторые известные примеры аллотропии в химии:
1. Карбон: Один из самых известных примеров аллотропии представлен углеродом. Он может существовать в трех основных формах: алмазе, графите и фуллеренах. Алмаз представляет собой прочный и прозрачный материал, состоящий из трехмерной кристаллической решетки углерода. Графит представляет собой мягкий и смазочный материал, состоящий из двумерных слоев углерода, расположенных в шестиугольной решетке.
Фуллерены – это молекулы, состоящие из углеродных атомов, образующих сферическую или трубчатую структуру.
2. Кислород: он может существовать в двух основных формах: молекулярном кислороде (О₂) и озоне (O₃). Молекулярный кислород представляет собой газообразное вещество, состоящее из двух атомов кислорода, связанных двойной связью.
Озон представляет собой аллотропную форму кислорода, в которой три атома кислорода образуют циклическую молекулу.
Аллотропия кислорода в озон часто наблюдается во время грозы, и мы чувствуем, как " в воздухе пахнет грозой".
3. Фосфор: Фосфор также проявляет аллотропию и может существовать в нескольких различных формах, включая белый и красный фосфор. Белый фосфор представляет собой ядовитое и реактивное вещество, имеющее молекулярную структуру, состоящую из четырех атомов фосфора. Красный фосфор, в свою очередь, является более стабильной формой и представляет собой полимерную структуру, состоящую из длинных цепей атомов фосфора.
Кстати, очень интересна история открытия аллотропии фосфора. В середине 17века немецкий алхимик Г. Брандт пытался получить философский камень прокаливанием сухого остатка мочи. Он получил белые светящиеся кристаллики вещества, которое назвал фосфором ("светоносный").
4. Селен и теллур: Селен (Se) и теллур (Te) также проявляют аллотропию. Они могут существовать в двух формах: аморфной и кристаллической. Аморфная форма представляет собой некристаллическую структуру, в то время как кристаллическая форма обладает регулярной кристаллической решеткой.
5. Олово из белого блестящего металла может превратиться в серый невзрачный порошок. Это явление получило название "оловянной чумы". Именно оно стало причиной гибели экспедиции Р.Скотта в 1912 г. при попытке покорить Южный полюс.
Члены экспедиции хранили продукты и керосин в железных канистрах, запаянных оловом. Но при сильном морозе произошла аллотропия, оловянный припой канистр превратился в порошок и рассыпался, а экспедиция осталась без топлива.
Приведенные выше примеры лишь некоторые из многочисленных образцов аллотропии в химии. Это удивительное явление демонстрирует разнообразие и уникальность химических элементов и открывает новые возможности для исследования и использования этих аллотропных форм в различных областях науки и технологий.
Надеюсь, этот материал обогатил ваши знания в области химии. Вы можете поблагодарить автора, поставив лайк ( вам не сложно, а мне приятно).
Ваши замечания, пожелания и вопросы можно оставить в комментариях, постараюсь всем ответить.
Читайте другие материалы на канале, пополняйте свои знания, становитесь умнее. С уважением, Знайка.