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Alotropia

 

 

Alótropos são duas ou mais formas do mesmo elemento no mesmo estado físico (sólido, líquido, gás ou) que diferem umas das outras na sua física, e, por vezes, propriedades químicas.

Os exemplos mais notáveis de alótropos são encontrados em grupos 14, 15, e 16 da tabela periódica.

Gasosa de oxigénio , por exemplo, existe em três formas alotrópicas: oxigénio monatomic (O), uma diatomic molécula (O 2), e em uma molécula triatômica conhecido como o ozono (O3).

Um exemplo notável de diferentes propriedades físicas entre alótropos é o caso do carbono.

De carbono sólido existe em duas formas alotrópicas: diamante e grafite.

O diamante é a substância mais dura que ocorre naturalmente e tem o ponto mais alto de fusão (mais de 6335 ° F [3.502 ° C]) de qualquer elemento.

Em contraste, o grafite é um material muito mole, a substância da qual o "chumbo" em lápis grafite é feita.


Alotropia

Alótropos diferem uns dos outros estruturalmente, dependendo do número de átomos na molécula do elemento.

Existem alótropos do enxofre , por exemplo, que contêm 2, 6, 7, 8, 10, 12, 18 e 20 átomos por molécula (fórmulas S 2 a S 20). Vários destes, no entanto, não são muito estáveis.

O alótropo termo foi sugerida pela primeira vez pelo químico sueco JJ Berzelius (1779-1848). Ele tomou o nome dos allotropos termo grego, significando outra maneira. Berzelius foi incapaz de explicar a estrutura de alótropos, no entanto.

O primeiro passo nessa direção foi realizado pelo pai britânico e cristalógrafos filho WH Bragg e PV em 1914.

Os Bragg utilizado de raios-x de difração para mostrar que o diamante e grafite diferem umas das outras na sua estrutura atômica.

O que é um alótropo?

Alótropos são formas de um elemento químico que diferem ao nível molecular, ou na maneira como os átomos estão arranjados em moléculas. Muitos elementos ocorrer em diferentes formas alotrópicas, entre eles de carbono , oxigénio , fósforo e enxofre. Estas formas diferentes pode ser muito diferente em suas propriedades físicas, como a cor, dureza e condutividade elétrica, e em sua reatividade química. Existem várias maneiras em que um alótropo pode ser convertido a um outro, incluindo por meio de aquecimento e arrefecimento, a pressão alta ou mesmo a exposição à luz. Um alótropo não deve ser confundido com um isótopo, o qual difere na atômica, ao invés do nível molecular.

Existem dois tipos de alótropo. O tipo enantiotrópica pode sofrer uma mudança reversível em outro alótropo sob certas condições, tais como a temperatura ou a pressão diferente. Por exemplo, não é uma forma do elemento de estanho que é estável abaixo de 55,4 ° F (13 ° C), e uma outra que é estável acima desta temperatura - é possível converter um para o outro, e vice-versa, aumentando ou diminuindo a temperatura. Monotrópica significa que uma forma é a mais estável, e não pode ser facilmente convertido para e a partir de uma outra forma, alguns exemplos são a forma de grafite de carbono, e a forma mais comum de oxigénio (O2), ao contrário do menos estável ozono ( O 3).

Um alótropo é uma variante de uma substância composta de um só tipo de átomo. É uma nova configuração molecular, com novas propriedades físicas.

Substâncias que têm alótropos incluem carbono , oxigénio , enxofre , e fósforo.

Alótropos de uma dada substância, muitas vezes, têm diferenças substanciais entre si. Por exemplo, um alótropo de carbono, fulereno , é muitas vezes mais forte e mais leve que o aço. Um alótropo não deve ser confundido com fase, que é uma mudança na forma de moléculas se relacionam entre si, não na forma de que os átomos indivíduo ligação em conjunto.

Geralmente um alótropo será muito mais abundante do que o outro. Por exemplo, o alótropo de O2 de oxigénio é muito mais abundante do que o alótropo O3, ozono.

O fósforo vem em pelo menos 3 formas alotrópicas; vermelho, preto (ou roxo, ou violeta), branco (ou amarelo).

Fósforo vermelho e branco são os mais comuns, os quais consistem em grupos tetraedricamente dispostas de quatro fósforo. Os tetraédricos arranjos em fósforo vermelho são ligadas em cadeias, enquanto aqueles em fósforo branco são separados. Fosforoso preto é arranjado em 2-dimensionais folhas hexagonais, muito parecido com grafite. Prosphorous branco reage imediatamente ao ar, e produzindo oxiding fósforo pentóxido.

O carbono é a substância com o maior número de alótropos, com 8 descoberto até agora. Possui alótropos mais radicalmente diferentes um do outro, que vão desde abrasivo macio para rígido, opaco para transparente, para lisa, de baixo custo para dispendiosa. Estes incluem o alótropos alótropo de carbono amorfo, carbono nanofoam , nanotubo de carbono, o alótropo de diamante, alótropo fulereno, grafite, lonsdaleite, e alótropo ceraphite.

Carvão e fuligem são ambos ambas as formas de carbono amorfo, um dos alótropos de carbono mais comuns. O diamante é um alótropo no qual os átomos estão ligados em uma rede de 3-D cristalino de ligações covalentes de carbono. Diamond, é claro, é simultaneamente muito caro, raro, e forte. Fulerenos de carbono estão entre os materiais mais fortes e leves conhecidos. Carbono nanofoam tem uma densidade extremamente baixa, apenas algumas vezes mais pesado que o ar.

De todos os elementos que exibem propriedades alotrópicas, o carbono é de longe o mais diverso e interessante. Na verdade, alótropos novos para átomos de carbono têm sido propostos, com alótropos extremamente elevados de força / peso rácios, mas sintetizá-los requer técnicas ainda não tecnologicamente acessível.

Fonte: www.wisegeek.org

Alotropia

O que é

Alotropia é o fenômeno em que um mesmo elemento químico forma substâncias simples diferentes. Estes elementos podem ser Oxigênio (O), Enxofre (S), Carbono (C) ou Fósforo (P).

O oxigênio possui os seguintes alótropos:

O2 > Gás Oxigênio: É inodoro, incolor e essencial a respiração
O3 > Gás Ozônio:
Tem cheiro característico e é levemente azulado. É o gás formador da e estratofera e impede que os raios ultravioleta atinjam a superfície terrestre.

O enxofre possui as seguintes formas alotrópicas:

S rômbico
S monoclínico

O Fóforo possui os seguintes alótropos:

Pn > Fósforo vermelho: Atomicidade indeterminada
P4 > Fósforo branco.

O Carbono possui três formas alotrópicas:

C grafite > é o que você usa em seu lápis.
C diamante >
Diamante.
C fulereno ou C futeboleno:
Esta forma alotrópica é tão difícil de ser encontrada, que seu preço é maior que o preço do diamante.

Fonte: dicasdequimica.vilabol.uol.com.br

Alotropia

O que é

A alotropia ( do grego allos tropos - outra maneira ) é a propriedade que apresentam certos elementos químicos de formarem substâncias simples diferentes.

Essas substâncias simples podem apresentar atomicidades diferentes, como o oxigênio ( O2 ) e o ozônio ( O3 ), ou apresentar formas cristalinas diferentes, como o carvão ( que é amorfo ), o grafite ( que apresenta cristais hexagonais ) e o diamante ( que apresenta cristais tetraelétricos ), sendo que todas essas três formas são constituídas exclusivamente de átomo de carbono.

Essas substâncias simples são denominadas variedades alotrópicas ou alótropos do elemento que elas constituem.

Os alotrópos de um elemento apresentam propriedades físicas diferentes, mas suas propriedades químicas são geralmente iguais.

O ozônio é produzido fazendo-se passar por um arco voltaico entre eletrodos de grafite é a forma alotrópica mais estável de carbono. O diamante é outra forma alotrópica do carbono.

Conclusão: Quando elementos químicos formam substâncias simples diferentes.

Essas substâncias podem apresentar atomicidade diferente como o oxigênio e o ozônio. E formas cristalinas diferentes como o carvão, o grafite e o diamante todas as três são constituídas de carbono.

Essas substâncias são denominadas alotropos.

Os alotropos possuem propriedade física diferente e as propriedades químicas geralmente iguais. O ozônio é produzido um arco voltaico entre eletrodos em atmosfera de oxigênio. O diamante e o grafite são formas elotropicas.

Fonte: Enciclopédia Barsa

Alotropia

O que é

É a propriedade que tem um mesmo elemento químico de formar duas ou mais substâncias simples diferentes.

Exemplos:

a) 02 (gás oxigênio) e 03 (ozônio).

O gás oxigênio e ozônio diferem um do outro na atomicidade, isto é, no número de átomos que forma a molécula.

Dizemos que o gás oxigênio e o ozônio são as FORMAS ALOTRÓPICAS do elemento químico oxigênio.

O oxigênio existe no ar atmosférico, sendo um gás indispensável à nossa respiração. O ozônio é um gás que envolve a atmosfera terrestre, protegendo-nos dos raios ultravioleta do sol.

Devido às suas propriedades germicidas, o ozônio é utilizado como purificador da água potável.

b) Diamante e grafite: São duas substâncias simples bem diferentes uma da outra, sendo entretanto formadas pelo mesmo elemento químico, o carbono.

Diamante e grafite são, pois, as formas alotrópicas do elemento químico carbono.

Estas substâncias diferem entre si pela estrutura cristalina, isto é, pela forma de seus cristais. A maneira dos átomos de carbono se unirem é diferente, na grafite e no diamante.

Existem outros elementos químicos que possuem formas alotrópicas, como, por exemplo, enxofre rômbico e enxofre monoclínico, que diferem um do outro pela estrutura cristalina.

O fósforo vermelho e o fósforo branco são alótropos do elemento químico fósforo, que diferem entre si pela atomicidade.

As formas alotrópicas de um elemento químico podem, pois, diferir uma da outra pela atomicidade ou então pela estrutura cristalina.

É importante que não se esqueça do seguinte detalhe, ALOTROPIA refere-se somente a SUBSTÂNCIAS SIMPLES.

Fonte: estacaodoconhecimento.com.br

Alotropia

Alótropos são os elementos que existem em duas ou mais formas diferentes no mesmo estado físico. Alótropos geralmente diferem nas propriedades físicas e também podem diferir em actividade química.

Diamante, grafite e fulerenos são três alótropos do elemento carbono. Grafite é um pano macio, preto, substância escorregadia; por outro lado, o diamante é um dos mais difíceis substâncias conhecidas.

As propriedades diferentes dos alótropos surgir a partir das suas estruturas químicas.

Diamantes tipicamente cristalizar no sistema de cristal cúbico e consistem em átomos de carbono tetraedricamente ligados.

Grafite cristaliza no sistema hexagonal.

Nos fulerenos, os átomos de carbono sob a forma de uma esfera oca, elipsóide, ou tubo.

Em alguns casos, os alótropos são estáveis ao longo de um intervalo de temperatura, com um ponto de transição definido em que uma mudança para o outro.

Por exemplo, estanho tem dois alótropos: branco de estanho (metálicos) estável acima de 13,2 ° C e cinza estanho (não metálicos) estável abaixo de 13,2 ° C.

Os alótropos termo pode também ser usado para referir-se às formas moleculares de um elemento.

O ozônio é um alótropo quimicamente ativa triatômica do elemento oxigênio.

Alotropia
Diamante

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Grafite

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Fulereno

Fonte: glossary.periodni.com

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Alótropos

Alotropia
Figura 1. Elementos que existem como alótropos

Alotropia
Alótropos

Alótropos são formas diferentes do mesmo elemento. As diferentes disposições de ligação entre os átomos resultam em diferentes estruturas com diferentes produtos químicos e propriedades físicas.

Alótropos ocorrer apenas com certos elementos, em grupos de 13 a 16 da Tabela Periódica. Esta distribuição de elementos alotrópicas é ilustrada na Figura 1.

Grupo 13

De boro (B), o elemento mais difícil segundo, é o único elemento alotrópica no Grupo 13.

É apenas a segunda de carbono (C) na sua capacidade de formar redes de elementos colados.

Assim, para além de boro amorfo, vários alótropos diferentes de boro são conhecidos, dos quais três estão bem caracterizados.

Estes são vermelho boro a-romboédrica cristalino, negro de boro ß-romboédrica cristalino (a alótropo mais termodinamicamente estável), e negro de boro ß-tetragonal cristalina.

Todos são polimérico e baseiam-se em diversos modos de condensação do 12 B icosaedro (Figura 2).

Alotropia
Figura 2. B
12 icosaedro

Grupo 14

No Grupo 14, apenas carbono e estanho existir como alótropos em condições normais.

Para a maioria da história registrada, os alótropos só conhecidas de carbono eram diamante e grafite. Ambos são sólidos poliméricos.

Diamante faz duras, claras, cristais incolores, e foi o primeiro elemento a ter sua estrutura determinada por difração de raios x.

Tem o ponto mais alto de fusão e é o mais difícil dos sólidos que ocorrem naturalmente.

Grafite, a forma mais termodinamicamente estável de carbono, é um sólido escuro, cinzento ceroso, amplamente utilizado como um lubrificante.

Também compreende o "chumbo" em lápis.

A treliça de diamante (Figura 3a) contém átomos de carbono tetraédricos em uma rede tridimensional infinito.

A grafite é também uma rede tridimensional infinito, mas ele é constituído de camadas planas offset, de carbonos trigonais formando fundido anéis hexagonais (Figura 3b). As ligações CC dentro de uma camada são mais curtos do que os de diamante, e são muito mais curtos do que a separação entre as camadas de grafite. Os fracos, de interação, não-ligantes entre as camadas, permitindo-lhes deslizar facilmente umas sobre as outras, as contas para as propriedades de lubrificação de grafite.

Alotropia
Figura 3A. Porção da estrutura de diamante. Esta estrutura repete infinitamente em todas as direções

Diamante e grafite são alótropos nonmolecular de carbono. Uma gama de alótropos moleculares de carbono (a fulerenos) é conhecido desde a descoberta, em 1985, de C 60 (Figura 4). Os átomos de carbono sessenta esfera aproximada de condensado e cinco anéis de seis membros.

Embora inicialmente encontrado no laboratório, fulerenos têm desde sido demonstrado que ocorrem na natureza em baixas concentrações. C 60 e C 70 são geralmente as mais abundantes e fulerenos facilmente isolado.

Em 1991, os nanotubos de carbono foram descobertos. Eles são mais flexíveis e mais forte do que as fibras de carbono disponíveis comercialmente, e podem ser condutores ou semicondutores.

Embora o mecanismo da sua formação não foi determinada, eles podem ser pensado como o resultado de "enrolar" uma secção de uma folha de grafite e capping das extremidades com um hemisfério de C 60, C 70, ou de outro fragmento de alótropo molecular. Cinco ou sete membros anéis podem ser incorporados entre os anéis de seis membros, levando a uma gama quase infinita de helicoidal, toroidal, e saca-rolhas em forma de tubos, todos com diferentes resistências mecânicas e condutividades.

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Figura 3B. Porção da estrutura de grafite. Esta estrutura repete infinitamente em todas as direções

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Figura 4. Um alótropo de fulereno C
60

A lata é uma fusão relativamente baixo (232 ° C) material que existe em duas formas alotrópicas à temperatura ambiente e pressão, a-Sn (estanho cinzento) e ß-Sn (estanho branco). A-Sn é a forma estável abaixo de 13 ° C e tem a estrutura de diamante (Figura 3a). O branco, ou ß-Sn é metálico e tem uma treliça estreita-embalado distorcida.

Grupo 15

Existem dois elementos do Grupo 15 alotrópicas, fósforo e arsénio.

O fósforo existe em várias formas alotrópicas.

Os principais (e aqueles a partir do qual os outros são derivados) são branco, vermelho e preto (a forma termodinamicamente estável à temperatura ambiente).

Apenas o fósforo branco e vermelho são de importância industrial.

O fósforo foi primeiro produzida como o fósforo branco comum, que é o mais volátil, mais reativa, e mais tóxico, mas a forma termodinamicamente estável, pelo menos de fósforo, a P-4. Ele coberteiras para uma forma polimórfica, ß P-4, a -76,9 ° C.

O fósforo branco é um material não condutor, ceroso e reage com a reação do ar fosforescente de oxigênio com o vapor acima do sólido produzindo a luz amarelo-esverdeada quimiluminescente, que dá seu nome fósforo (após o deus grego, Eósforo, a estrela da manhã, o portador da luz).

O fósforo em uso comercial é o fósforo vermelho amorfo, produzido pelo aquecimento fósforo branco na ausência de ar a cerca de 300 ° C. Ele derrete em torno de 600 ° C e foi pensado para conter polímeros formados por quebrar um vínculo PP de cada 4 P tetraedro de fósforo branco em seguida, ligando o "aberto" tetraedros (Figuras 5a e 5b).

Uma variedade de modificações cristalinas (vermelho tetragonal, triclínica vermelho, vermelho cúbico), possivelmente com semelhantes estruturas poliméricas podem também ser preparados por aquecimento de fósforo vermelho amorfo em mais de 500 ° C.

O reativo mais termodinamicamente estável, pelo menos e, forma de fósforo é de fósforo preto, que existe como três cristalino (ortorrômbica, romboédrica e metálico, ou cúbica) e um amorfo, alótropo.

Todos são sólidos poliméricos e são praticamente não inflamável.Ambos ortorrômbica e romboédrica fósforo aparecem em preto e grafite, de acordo com suas estruturas em camadas.

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Figura 5. Ligação de P
4 unidades em fósforo vermelho

Um alótropo cristalino violeta, fósforo monoclínica, ou fósforo Hittorf, após o seu descobridor, pode ser produzido por um processo complicado térmica e de eletrólise.

A estrutura é muito complexo, constituídas por tubos de secção transversal pentagonal juntou-se em pares para formar camadas duplas, as quais são repetidos através do cristal. Os tubos são formados a partir de P cagelike 8 e 9 P grupos, ligados por P 2 unidades.

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A Figura 5 (b). Ligação de P
4 unidades em fósforo vermelho

Pelo menos seis formas de arsénio sólido têm sido relatados, das quais três amorfo. A forma mais estável e mais comum de arsénio, à temperatura ambiente é um quebradiço, aço-sólido cinzento (a-Como) com uma estrutura análoga à de fósforo preto romboédrica. Vapor de arsénio contém tetraédrico como 4 moléculas, que se pensa estar presente na arsénio amarelo instável formada pela condensação do vapor. Arsénio ocorre naturalmente como a-Como e também como o arsenolamprite mineral, que pode ter a mesma estrutura que o fósforo preto ortorrômbica.

Grupo 16

Existem apenas três elementos alotrópicas do Grupo 16, oxigênio, enxofre e selênio. Apenas dois alótropos de oxigênio são conhecido dinuclear "oxigênio" (oxigênio molecular, O 2) e ozônio trinucleares (O 3) (Figura 6). Ambos são gases à temperatura ambiente e pressão. Dioxigénio existe como um diradical (contém dois electrões desemparelhados) e é o único alótropo de qualquer elemento com electrões desemparelhados. Dioxigénio líquido e sólido são ambos azul pálido, porque a absorção de luz excita a molécula para uma maior energia (e muito mais reativo) estado eletrônico em que todos os electrões são emparelhados ("singuleto" oxigénio). Dioxigénio gasoso é, provavelmente, também azul, mas a baixa concentração das espécies na fase gasosa torna difícil de observar.

O ozônio é um V-shaped, triatômica molécula azul escuro gasoso com uma ordem de ligação de 1 ½.

É geralmente preparado a partir de dioxigénio por descarga eléctrica (por exemplo, raios) e pode ser detectada pela sua característica "afiada" cheiro a partir do qual ele recebe o seu nome (após a ozein grego: a cheiro). O ozônio é termodinamicamente instável e reverte espontaneamente para dioxigénio.

A cor azul escuro de O 3 é importante porque surge a partir da intensa absorção de vermelho e de luz ultravioleta (UV). Este é o mecanismo pelo qual o ozono na atmosfera (a camada de ozono) protege a Terra da radiação UV do sol. Depois de F 2, o ozônio é o oxidante mais poderoso de todos os elementos.

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Figura 6. Dioxigénio e ozônio, os alótropos do oxigênio

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Figura 7. Alótropo de enxofre, S
8

Enxofre (S) é apenas a segunda de carbono no número de alótropos conhecidos formados. A existência de pelo menos vinte e dois alótropos de enxofre tem sido demonstrada.

O mais simples alótropo de enxofre é a molécula disulfur violeta, S 2, análogo à molécula dioxigénio. Ao contrário de O 2, no entanto, S 2 não ocorre naturalmente à temperatura ambiente e pressão. É comummente gerado no vapor gerado a partir de enxofre a temperaturas acima de 700 ° C.

Foi detectada pelo Telescópio Espacial Hubble em erupções vulcânicas em satélite de Júpiter, Io.

O mais termodinamicamente estável de todos os alótropos de enxofre ea forma em que o enxofre existe normalmente é enxofre ortorrômbica, a-S 8, cyclooctasulfur, que contém oito enrugada-membros anéis, em que cada átomo de enxofre é duas coordenadas (Figura 7) .

O segundo alótropo de enxofre a ser descoberto foi cyclohexasulfur (às vezes chamado de enxofre romboédrica), relatada pela primeira vez em 1891.

É o mais denso dos alótropos de enxofre e formas de ar-sensíveis laranja-vermelho contendo cristais em forma de cadeira e anéis de seis membros.

Enxofre forma uma série extensa de geralmente amarelo alótropos cristalinas, S n (em que as espécies com n até 30 foram identificados).

A cor do líquido mudanças de enxofre a partir de amarelo para laranja pálido, depois vermelho e, finalmente, para preto, próximo do ponto de ebulição (445 ° C).

A cerca de 159 ° C, a viscosidade aumenta à medida que o enxofre polimérico é formado.

O líquido é pensado para conter cadeias de átomos de enxofre, enrolados em hélice.

Selênio (Se) também existe em várias formas alotrópica-cinza (trigonal) selênio (que contém selênio n polímeros de cadeia helicoidais), selênio romboédrica (contendo moléculas SE 6), três em vermelho escuro monoclínica formas-a -, ß - e y - selênio (contendo SE 8 moléculas), amorfo vermelho selénio, e selénio vítreo preto, a forma em uso industrial.

O mais termodinamicamente estável e a forma mais densa é cinza (trigonal) selênio, que contém infinitas cadeias helicoidais de átomos de selênio.

Todas as outras formas reverter a selênio cinza sobre o aquecimento. De acordo com a sua densidade, cinzento selénio é considerado como metálico, e é a única forma de selénio que conduz a eletricidade. Uma ligeira distorção da estrutura helicoidal iria produzir uma rede cúbica metálico.

A tendência de não-metálico para metálico caráter para descer o grupo é exemplificado pelas condutividades desses elementos.

O enxofre é um isolador, selénio e telúrio são semicondutores, enquanto que a condutividade do polônio é típico de um metal verdadeiro.

Além disso, as condutividades de enxofre, selénio, telúrio e aumento com o aumento da temperatura, o comportamento típico de não metais, enquanto que aumentos de polônio a temperaturas mais baixas, típicas dos metais.

Fonte: www.chemistryexplained.com

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