Alotropia

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Kryształy fulerenu C60
Schemat struktury długiej nanorurki

Alotropia – zjawisko występowania w tym samym stanie skupienia różnych odmian tego samego pierwiastka chemicznego, różniących się właściwościami fizycznymi i chemicznymi. Odmiany alotropowe pierwiastka mogą różnić się między sobą strukturą krystaliczną lub liczbą atomów w cząsteczce.

Azot (N, łac. nitrogenium) – pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 7, niemetal z grupy 15 (azotowców) układu okresowego. Stabilnymi izotopami azotu są N i N. Azot w stanie wolnym występuje w postaci dwuatomowej cząsteczki N2. W cząsteczce tej dwa atomy tego pierwiastka są połączone ze sobą wiązaniem potrójnym. Azot jest podstawowym składnikiem powietrza (78,09% objętości), a jego zawartość w litosferze Ziemi wynosi 50 ppm. Wchodzi w skład wielu związków, takich jak: amoniak, kwas azotowy, azotyny oraz wielu ważnych związków organicznych (kwasy nukleinowe, białka, alkaloidy i wiele innych). Azot w fazie stałej występuje w sześciu odmianach alotropowych nazwanych od kolejnych liter greckich (α, β, γ, δ, ε, ζ). Najnowsze badania wykazują prawdopodobne istnienie kolejnych dwóch odmian (η, θ).Polimorfizm (wielopostaciowość, różnopostaciowość) – zjawisko występowania różnych odmian krystalograficznych tej samej substancji chemicznej. Występuje ono wtedy, gdy ta sama substancja może występować w dwóch lub nawet kilku formach krystalicznych.

Alotropia jest szczególnym przypadkiem polimorfizmu, czyli różnopostaciowości substancji.

Chociaż odmiany alotropowe nie są różnymi stanami skupienia materii, przejścia z jednej odmiany alotropowej do drugiej są przemianami fazowymi pierwszego rzędu. Nie zachodzą one jednak w ściśle określonych temperaturach, lecz są zależne od termicznej historii próbek. Powoduje to, że dany pierwiastek może występować w dwóch różnych odmianach alotropowych w tej samej temperaturze.

Fosfor biały (fosfor żółty) - najaktywniejsza odmiana alotropowa fosforu. Biała, lepka, woskowata substancja o temperaturze topnienia 44 °C i wrzenia 280 °C; gęstość 1,8 g/cm. Tworzy dwie formy krystaliczne, α (układ regularny), stabilna w warunkach normalnych oraz β (układ heksagonalny), stabilna poniżej -80 °C.Włodzimierz Trzebiatowski (ur. 25 lutego 1906 w Grodzisku Wielkopolskim, zm. 13 listopada 1982) – polski chemik, profesor uniwersytetów we Lwowie, a następnie Wrocławiu, autor szeregu prac monograficznych oraz podręczników, w tym obszernego, wielokrotnie wznawianego i uzupełnianego podręcznika akademickiego do chemii nieorganicznej, zwanego potocznie Chemią Trzebiatowskiego.

Pierwiastki i ich odmiany alotropowe[ | edytuj kod]

Najbardziej znane pierwiastki tworzące odmiany alotropowe[ | edytuj kod]

  • tlen występujący naturalnie w fazie gazowej w formie cząsteczek dwuatomowych (O2) i trójatomowych – ozonu (O3); obie odmiany znane są też w stanie ciekłym i stałym; stały tlen występuje w 6 odmianach alotropowych (nie licząc stałego ozonu)
  • węgiel występujący w formie diamentu, grafitu, fulerenu, grafenu, nanorurek i form poliynowych
  • fosfor występujący w formie fosforu czerwonego, białego, fioletowego i czarnego
  • siarka występująca w formie romboidalnej, jednoskośnej i polimerycznej
  • żelazo o sieci regularnej przestrzennie centrowanej (α i δ) oraz regularnej ściennie centrowanej (γ).
  •  Osobny artykuł: Odmiany alotropowe żelaza.

    Inne pierwiastki tworzące odmiany alotropowe[ | edytuj kod]

  • arsen
  • antymon
  • cyna
  • mangan
  • selen
  • uran
  • bor
  • krzem
  • german
  • pluton (6 odmian, w tym dwie mające charakter półmetaliczny)
  • azot (w stałym stanie skupienia)
  • berkel (2 odmiany alotropowe)
  • Zobacz też[ | edytuj kod]

  • właściwości fizyczne i chemiczne minerałów
  • parageneza
  • paramorfoza
  • izomorfizm (krystalografia)
  • pseudomorfoza
  • Przypisy[ | edytuj kod]

    1. Encyklopedia techniki. Chemia, Władysław Gajewski (red.), Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1965, OCLC 33835352.
    2. Włodzimierz Trzebiatowski, Chemia nieorganiczna, wyd. VIII, Warszawa: PWN, 1978.
    3. F. Cardarelli, Materials Handbook. A Concise Desktop Reference, Springer, 2008, s. 432, DOI10.1007/978-1-84628-669-8, ISBN 978-1-84628-669-8 [dostęp 2020-07-27].
    4. Jolanta Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2002.
    Izomorfizm (równopostaciowość) w sensie ogólnym – zdolność do przyjmowania takich samych form krystalograficznych przez substancje o odmiennym, bądź tylko częściowo podobnym, składzie chemicznym, przy jednoczesnej zdolności tych substancji do tworzenia roztworów stałych pierwszego rodzaju (substytucyjnych).Paramorfoza – rodzaj pseudomorfozy utworzonej przez odmianę polimorficzną tej samej substancji chemicznej, bardziej trwałą w danych warunkach. Substancja zachowuje swój dotychczasowy kształt i skład chemiczny, lecz zmienia swoją budowę wewnętrzną.




    Warto wiedzieć że... beta

    Stan skupienia materii – podstawowa forma, w jakiej występuje substancja, określająca jej podstawowe właściwości fizyczne. Właściwości substancji wynikają z układu oraz zachowania cząsteczek tworzących daną substancję. Bardziej precyzyjnym określeniem form występowania substancji jest faza materii.
    Wydawnictwa Naukowo-Techniczne (WNT) – polskie wydawnictwo założone w 1949 z siedzibą w Warszawie, do 1961 działało pod firmą Państwowe Wydawnictwa Techniczne.
    Żelazo (Fe, łac. ferrum) – metal z VIII grupy pobocznej o dużym znaczeniu gospodarczym, znane od czasów starożytnych.
    Nationalencyklopedin – największa, szwedzka encyklopedia współczesna. Jej stworzenie było możliwe dzięki kredytowi w wysokości 17 mln koron, którego udzielił rząd szwedzki w 1980 roku i który został spłacony w 1990. Drukowana wersja składa się z 20 tomów i zawiera 172 tys. haseł. Wersja internetowa zawiera 260 tys. haseł (stan z czerwca 2005). Inicjatorem projektu był rząd szwedzki, który rozpoczął negocjacje z różnymi wydawcami. Negocjacje zakończyły się w 1985, kiedy na wydawcę został wybrany Bra Böcker z Höganäs. Encyklopedia miała uwzględniać kwestie genderowe i związane z ochroną środowiska. Pierwszy tom ukazał się w 1989 roku, ostatni w 1996. Dodatkowo w roku 2000 ukazały się trzy dodatkowe tomy. Encyklopedię zamówiło 54 tys. osób. W 1997 roku ukazało się wydanie elektroniczne na CD, a w 2000 pojawiło się wydanie internetowe, które jest uzupełniane na bieżąco.
    Nanorurki – struktury nadcząsteczkowe, mające postać pustych w środku walców. Współcześnie najlepiej poznane są nanorurki węglowe, których ścianki zbudowane są ze zwiniętego grafenu (jednoatomowej warstwy grafitu). Istnieją jednak także niewęglowe nanorurki (m.in. utworzone z siarczku wolframu) oraz nanorurki utworzone z DNA.
    Grafit – pospolity i szeroko rozpowszechniony minerał z gromady pierwiastków rodzimych. Stosowany jako naturalny suchy smar. Jest – obok diamentu i fulerytu – odmianą alotropową węgla. Nazwa pochodzi od gr. graphein = pisać, nawiązuje do tradycyjnego zastosowania tego minerału.
    Library of Congress Control Number (LCCN) – numer nadawany elementom skatalogowanym przez Bibliotekę Kongresu wykorzystywany przez amerykańskie biblioteki do wyszukiwania rekordów bibliograficznych w bazach danych i zamawiania kart katalogowych w Bibliotece Kongresu lub u innych komercyjnych dostawców.

    Reklama