Суббота23 июня
Образование

Аллотропия - это... Определение понятия и причины

23 октября 2017

Из нашей статьи вы узнаете, что такое аллотропия. Это понятие широко распространено в природе. К примеру, кислород и озон - это вещества, состоящие только из химического элемента оксигена. Как это возможно? Давайте разбираться вместе.

Определение понятия

Аллотропией называют явление существования одного химического элемента в виде двух или более простых веществ. Его открывателем по праву считается химик и минеролог из Швеции Йенс Берцелиус. Аллотропия - это явление, которое имеет много общего с полиморфизмом кристаллов. Это вызвало долгие споры среди ученых. В настоящее время они пришли к мнению, что полиморфизм характерен только для твердых простых веществ.

Причины аллотропии

Образовывать несколько простых веществ могут не все химические элементы. Способность к аллотропии обусловлена строением атома. Чаще всего она встречается у элементов, имеющих переменное значение степени окисления. К ним относятся полу- и неметаллы, инертные газы и галогены.

Аллотропия может быть обусловлена несколькими причинами. К ним относится разное количество атомов, порядок их соединения в молекулу, параллельность спинов электронов, тип кристаллической решетки. Рассмотрим данные виды аллотропии на конкретных примерах.

аллотропия это

Видео по теме

Кислород и озон

Данный вид аллотропии - пример того, как разное количество атомов одного химического элемента определяет физические и химические свойства вещества. Это касается и физиологического влияния на живые организмы. Так, кислород состоит из двух атомов оксигена, озон - из трех.

В чем же отличия этих веществ? Оба они газообразны. Кислород не имеет цвета, вкуса и запаха, он в полтора раза легче озона. Это вещество хорошо растворяется в воде, причем с понижением температуры скорость этого процесса только увеличивается. Кислород необходим всем организмам для дыхания. Поэтому это вещество является жизненно важным.

Озон имеет голубой цвет. Его характерный запах ощущал каждый из нас после дождя. Он резкий, но довольно приятный. По сравнению с кислородом, озон более химически активен. В чем же причина? При разложении озона образуется молекула кислорода и свободный атом оксигена. Он тут же вступает в реакции соединения, образуя новые вещества.

Удивительные свойства углерода

А вот количество атомов в молекуле углерода всегда остается неизменным. При этом он образует абсолютно разные вещества. Самыми распространенными модификациями углерода являются алмаз и графит. Первое вещество считается самым твердым на планете. Это свойство обусловлено тем, что атомы в алмазе связаны прочными ковалентными связями по всем направлениям. В совокупности они образуют трехмерную сеть из тетраэдров.

аллотропия серы

У графита прочные связи формируются только между атомами, расположенными в горизонтальной плоскости. По этой причине разломать графитовый стержень вдоль практически невозможно. А вот связи, которые соединяют горизонтальные слои углерода между собой, очень слабые. Поэтому каждый раз, когда мы проводим простым карандашом по бумаге, на ней остается серый след. Это и есть слой углерода.

Аллотропия серы

Причина модификаций серы также заключается в особенностях внутренней структуры молекул. Самой устойчивой формой является ромбическая. Кристаллы этого вида аллотропии серы называют ромбоидальными. Каждый из них образован коронообразными молекулами, в состав каждой из которой входит 8 атомов. По физическим свойствам ромбическая сера является твердым веществом желтого цвета. Она не только не растворяется в воде, но даже не смачивается ею. Показатели тепло- и электропроводности очень низкие.

аллотропия примеры

Структура моноклинной серы представлена параллелепипедом со скошенными углами. Визуально это вещество напоминает иглы темно-желтого цвета. Если серу расплавить, а потом поместить в холодную воду, образуется ее новая модификация. Ее первоначальная структура разрушится до полимерных цепей разной длины. Так получают пластическую серу - резиноподобную массу коричневого цвета.

Модификации фосфора

Ученые насчитывают 11 видов фосфора. Его аллотропия была открыта практически случайно, как и само это вещество. В поисках философского камня алхимик Бранд получил светящуюся сухую субстанцию в результате выпаривания мочи. Это был белый фосфор. Данное вещество характеризуется большой химической активностью. Достаточно повышения температуры до 40 градусов, чтобы белый фосфор вступил в реакцию с кислородом и воспламенился.

причины аллотропии

Для фосфора причина аллотропии - это изменение в структуре кристаллической решетки. Изменить ее можно только при определенных условиях. Так, увеличив давление и температуру в атмосфере углекислого газа, получают красный фосфор. Химически он менее активен, поэтому для него не характерно свечение. При нагревании он превращается в пар. Мы наблюдаем это каждый раз, зажигая обычные спички. Терочная поверхность как раз содержит красный фосфор.

Итак, аллотропия - это существование одного химического элемента в виде нескольких простых веществ. Чаще всего встречается среди неметаллов. Основными причинами этого явления считаются разное количество атомов, образующих молекулу вещества, а также изменение конфигурации кристаллической решетки.

Источник: fb.ru
Комментарии
Ваше имя:
Комментарий:
Введите символы: *
captcha
Обновить

Похожие материалы
Примечание - это... Определение понятия и сфера применения Образование
Примечание - это... Определение понятия и сфера применения

Как это ни странно, но большинство людей, искусно владеющих офисными компьютерными программами, в частности – программой Microsoft Word, не в совершенстве знают некоторые ее элементы. Например, о функции "Исправ...

Правовые основы - это... Определение, понятие и структура Закон
Правовые основы - это... Определение, понятие и структура

У каждой сферы общественных правоотношений есть своя правовая база. Ни одно деяние, совершаемое сегодня человеком, обществом или государством, не обходится без юридического регулирования. Что представляют собой правов...

Компаративистика - это что такое? Компаративистика: определение понятия и значение Образование
Компаративистика - это что такое? Компаративистика: определение понятия и значение

Компаративистика – это наука, изучающая процессы путем их сопоставления. Слово имеет латинские корни. В буквальном переводе компаративистика – это сравнение. Рассмотрим особенност...

Таллом - это... Определение понятия, примеры и особенности физиологии Образование
Таллом - это... Определение понятия, примеры и особенности физиологии

Рассматривая тело водорослей, можно предположить, что его строение является листостебельным. На самом деле это не так. Оно представляет собой таллом. Это особая структура. Она характерна для низших растений, грибов и ...

Агглютинация в психологии - это... Агглютинация в психологии: определение, особенности и причины Самосовершенствование
Агглютинация в психологии - это... Агглютинация в психологии: определение, особенности и причины

Чтобы подробно разобрать тему статьи, необходимо выяснить значение слова «агглютинация». Этим термином в психологии определяется соединение на первый взгляд несовместимых в реальности свойств, качеств или ...

Триггер в психологии: что это такое? Понятие и определение Самосовершенствование
Триггер в психологии: что это такое? Понятие и определение

Понятие «триггер» распространено в разных сферах, но наиболее часто оно встречается в психологии. Чаще всего человек может встретить его на некоторых сайтах, особенно посвященных теме психологического здор...

Вестернизация - это... Определение понятия, описание процессов и интересные факты Новости и общество
Вестернизация - это... Определение понятия, описание процессов и интересные факты

Вестернизация - это особый процесс, который подразумевает заимствование опыта Западной Европы или Америки. Причем перенимается этот опыт практически во всех сферах жизнедеятельности: политике, экономике, образовании, ...

Номарх - это кто? Определение понятия и особенности Образование
Номарх - это кто? Определение понятия и особенности

Загадочный Древний Египет нередко называют колыбелью цивилизации, ведь именно здесь впервые были изобретены или усовершенствованы многие предметы материального мира и политической сферы. Египтяне сумели создать сложну...

Омофор - это... Определение понятия, происхождение и современное значение Новости и общество
Омофор - это... Определение понятия, происхождение и современное значение

На Руси очень почитается православный праздник Покров, во всех храмах страны в этот день звучат слова моления: «Покрой нас Твоим омофором». Что такое омофор?ПредысторияВ на...

Техническое устройство - это... Определение, виды и классификация Бизнес
Техническое устройство - это... Определение, виды и классификация

Техническое устройство – это изделие, механизм, технический комплекс, агрегат и т. д., созданный человеком искусственным способом для осуществления каких-либо видов деятельности. Развитие оборудования и технолог...