Redenen diverse organische verbindingen - de mogelijkheid van koolstofatomen verschillende ketens en ringen vormen, zijn verbonden.Dat is het fenomeen van isomerie.De reden voor de verschillende eenvoudige anorganische stoffen?Het blijkt dat deze vraag kan worden beantwoord door te overwegen wat allotropie.Vanuit deze natuurlijke verschijnsel in de wereld van chemische elementen binden het bestaan van verschillende vormen van eenvoudige verbindingen.
Wat allotropie?
antwoord op deze vraag kan zo zijn.Dit fenomeen van het bestaan van hetzelfde chemische element in de vorm van meerdere afzonderlijke stoffen.Dat wil zeggen, als de cellen in het periodiek systeem 118, betekent het niet dat er in de natuur hetzelfde aantal atomen.Elk van de elementen (bijna allemaal) één of meer soorten of allotropic modificaties.
Wat onderscheidt deze stoffen?De redenen voor het fenomeen in twee fundamentele:
- verschillend aantal atomen in het molecuul (allotropie samenstelling);
- ongelijke structuur van het kristalrooster (allotropie vorm).
Vaak is dit concept wordt geassocieerd met de term polymorfisme.Er is echter een verschil tussen hen.Wat allotropie?Deze modificatie van de chemische element in verschillende enkelvoudige stoffen, ongeacht de aggregatietoestand waarin het zich bevindt.Terwijl polymorfisme - een concept dat toepassing slechts een kristallijne vaste stof.
verschillende allotropic modificaties van de verbindingen worden meestal aangeduid met Latijnse letters voor hun naam.Alpha wordt altijd vóór de vorm die een minimum smeltpunt, kookpunt geplaatst.Daarna in alfabetische volgorde en prestaties toenemen, respectievelijk.
Hoewel de chemische element in de basis van eenvoudige stof dezelfde eigenschappen modificaties significant van elkaar en beide fysische en chemische.De eenvoudigste vorm allotropische vormen:
- niet-metalen (met uitzondering van halogeen en inerte gassen);
- halfmetalen.
Minste studeerde allotropie metalen, zoals ze zijn terughoudend om dergelijke wijzigingen en niet alle vormen.Total to date er meer dan 400 verschillende vormen van enkelvoudige stoffen.Hoe meer oxidatie eigenschap van het element, des te hoger het getal voor een bekende allotropic modificaties.
Altered Carbon
carbon allotropen - is de meest voorkomende en opvallende voorbeeld ter illustratie van het fenomeen in kwestie.Immers, dit element kan vormen verbindingen met verschillende rassen, verschillen in de structuur van het kristalrooster.Dit beeld van een eenvoudige stof zoals tegenpolen in hun eigenschappen die beslissingen kan alleen wonder van de natuur.
Dus koolstof allotropen onder meer de volgende wijzigingen.
- Wat is carbon allotropen, kunnen worden herleid tot zijn volgende vorm die is radicaal verschillend van de vorige.Deze grafiet.Zeer zacht materiaal dat gemakkelijk kan afschilferen en laat een opvallende markering op het papier.Derhalve wordt het gebruikt voor de bereiding van griffels in potlood.De structuur van dit formulier - een zeshoekige laag.Verbindingen tussen lagen zwak, gemakkelijk gescheurd, de lage dichtheid van het materiaal.Grafiet wordt gebruikt voor de productie van synthetische diamant als vast smeermiddel, voor de vervaardiging van elektroden kunststoffen vulmiddel, en ook in kernreactoren.
- Fullerenen - een bewijs dat er allotropie.Chemie van deze verbindingen is gelijk aan die van de aromatische koolwaterstoffen.Het wordt vertegenwoordigd door de structuur van hun gesloten convexe veelvlakken, die lijkt op een voetbal.Fullerenen worden toegepast als een halfgeleider in de techniek voor de productie van supergeleidende verbindingen als fotoresist en dergelijke.
- Lonsdale en tserafit - twee kristallijne allotropic modificatie van koolstof.Het werd onlangs geopend.De eigenschappen zijn vergelijkbaar met diamant, zonder onzuiverheden zelfs meerdere malen harder zijn.
- Kolen en roet - allotropie amorfe stoffen.Gebruikt als brandstof, smeermiddelen, filters en ga zo maar door.Volgens de inhoud van de aard van de meest voorkomende van alle wijzigingen van koolstof.
Diamond
de hardste van alle bekende stoffen tot op heden, geschat op 10 punten op de schaal van Mohs.De kristallijne vorm van koolstof waarvan de structuur heeft de vorm goed onderling verbonden in een netwerk van tetraedrische eenheden.
Diamond is in staat om licht te verstrooien zeer goed, dus je kan het gebruiken als een sieraad (diamanten).Vanwege zijn hoge hardheid wordt gebruikt voor het snijden en lassen, boren, slijpen en polijsten.Vandaag bepalen de productie van kunstmatige diamanten gebruikt in de industrie.
Andere soorten
Ook zijn er verschillende varianten van dit element:
- nanobuisjes;
- nanofoam;
- astrolite;
- nanovezels;
- glazig;
- grafiet;
- karabijn;
- nanobuds.
Onbevestigde, maar het bestaan van de vermeende vorm van eenvoudige koolstofverbindingen: chaoit, koolstof en metalen dicarbon.
allotropie zuurstof
Dit nonmetal twee eenvoudige vormen van materie:
- zuurstofgas (onder normale omstandigheden), de formule waarvan O2;
- ozongas, een empirische weerspiegeling van de samenstelling van die O3.
duidelijk, hier is de belangrijkste reden voor het bestaan van wijzigingen - het molecuul.Normaal zuurstof - het fundament van het leven van alle levende wezens (met uitzondering van de anaërobe bacteriën).Hij is een actieve deelnemer in de gasuitwisseling, de bron van energie voor alle vitale processen.Chemisch - oxidant die wordt gebruikt diverse reacties.
Ozon wordt gevormd in de natuur of speciale laboratoriumapparatuur ozonisator lucht zuurstof onder invloed van een sterke elektrische ontlading.In natuurlijke omstandigheden - het is bliksem.Bij lage concentraties van sporenelementen heeft een aangename geur van frisheid (na de storm altijd het gevoel in de lucht).Het is een zeer sterke oxidant, bleekmiddel, chemisch actief.
Wijzigingen fosfor
allotropie is vergelijkbaar met die van zuurstof en fosfor.Het heeft ook ongeveer 11 verschillende versies verschillend aantal atomen in het molecuul en derhalve een chemische binding en eigenschappen.Er zijn drie stabiele vormen en de rest van aard en hebben vrijwel geen bederf.
- Witte fosfor.Formule zijn P4.De stof die lijkt op witte zachte paraffine of enigszins geelachtige kleur.Het is gemakkelijk om te smelten, veranderen in gifgas.
- rode fosfor - een pasta, die een onaangename geur heeft.Formula - Pn.Deze polymeerstructuur.
- Black fosfor - vettig aanvoelt gewicht, dat is zwart en volledig oplosbaar in water.
Wijzigingen metalen
Wat allotropie metalen kunnen worden gevonden op het voorbeeld van ijzer.Het bestaat in de vorm van:
- alpha;
- beta;
- gamma;
- sigma vorm.
Elk verschilt van de eerdere structuur van het kristalrooster en derhalve eigenschappen.Bijvoorbeeld, de alfa-vorm - ferromagnetichna en beta -paramagnetik.
algemeen, van alle bekende metalen allotropische modificatie vorm van 27 chemische elementen.
allotropie tin
interessant dat de alfa-vorm - een grijs poeder, dat bestaat alleen bij lage temperaturen.Bètavorm, anderzijds, metaal, zilver-wit, zacht en kneedbaar.Er is een hoge temperatuur prestatie - tot 161 ° CEén vorm wordt gemakkelijk omgezet naar andere in vivo, indien mate verschillen.