ALLOTROPY: TRANSFORMASI ALLOTROPIK DAN ELEMEN UTAMA - KIMIA - 2026

The alotropía dalam kimia adalah ciri yang yang mempunyai unsur-unsur kimia tertentu di dalam beberapa bentuk yang berbeza tetapi dalam keadaan yang sama jirim. Struktur elemen boleh berbeza-beza bergantung pada susunan molekulnya dan keadaan di mana ia terbentuk, seperti tekanan dan suhu.

Hanya apabila berkaitan dengan unsur kimia, kata allotropy digunakan, setiap cara di mana unsur dapat ditemui dalam fasa yang sama ditetapkan sebagai allotrope; sedangkan bagi sebatian yang menunjukkan struktur kristal yang berlainan, ia tidak berlaku; dalam kes ini disebut polimorfisme.

Kes lain diketahui, seperti oksigen, di mana allotropy boleh berlaku sebagai perubahan bilangan atom bahan tersebut. Dalam pengertian ini, terdapat pengertian dua alotrop elemen ini, yang lebih dikenali sebagai oksigen (O ₂ ) dan ozon (O ₃ ).

Transformasi allotropik

Seperti disebutkan sebelumnya, allotrop adalah cara yang berbeza di mana elemen yang sama dapat dijumpai, jadi variasi strukturnya menyebabkan spesies ini muncul dengan ciri fizikal dan kimia yang berbeza.

Begitu juga, transformasi allotropik antara satu elemen dengan unsur lain berlaku dengan cara atom disusun dalam molekul; iaitu bentuk asal pautan itu.

Perubahan ini antara satu allotrope dan yang lain boleh berlaku dengan alasan yang berbeza, seperti perubahan keadaan tekanan, suhu, dan bahkan kejadian radiasi elektromagnetik seperti cahaya.

Apabila struktur spesies kimia diubah, ia juga dapat mengubah tingkah lakunya, mengubah sifat seperti kekonduksian elektriknya, kekerasan (dalam hal bahan pepejal), takat lebur atau didih dan bahkan kualiti fizikal seperti warnanya.

Selain itu, allotropia boleh terdiri daripada dua jenis:

- Monotropik, apabila salah satu struktur elemen mempunyai kestabilan yang lebih besar daripada yang lain dalam semua keadaan.

- Enanthropic, apabila struktur yang berbeza stabil dalam keadaan yang berbeza tetapi dapat mengubah satu menjadi yang lain dengan cara yang dapat dipulihkan pada tekanan dan suhu tertentu.

Unsur-unsur alotropik utama

Walaupun terdapat lebih dari seratus elemen yang diketahui dalam jadual berkala, tidak semua mempunyai bentuk alotropik. Alotrop yang paling terkenal ditunjukkan di bawah.

Karbon

Elemen kelimpahan alam ini merupakan asas asas kimia organik. Beberapa spesies alotropik diketahui, antaranya berlian, grafit dan lain-lain yang akan terdedah di bawah menonjol.

Berlian

Berlian menunjukkan susunan molekul dalam bentuk kristal tetrahedral yang atomnya dihubungkan oleh ikatan tunggal; ini bermaksud bahawa mereka disusun oleh hibridisasi sp ³ .

Grafit

Grafit dibentuk oleh kepingan karbon berturut-turut, di mana atomnya dihubungkan dalam struktur heksagon oleh ikatan berganda; iaitu dengan hibridisasi sp ² .

Carbino

Sebagai tambahan kepada dua alotrop penting yang disebutkan di atas, yang paling terkenal dengan karbon, ada yang lain seperti carbyne (sebagai karbon asetilenik linier, LAC, juga dikenali), di mana atomnya disusun secara linear melalui ikatan tiga; iaitu dengan hibridisasi sp.

Yang lain

- Graphene, yang strukturnya sangat mirip dengan grafit).

- Fullerene atau buckminsterfullerene, juga dikenal sebagai buckyball, yang strukturnya bersifat heksagon tetapi atomnya disusun dalam bentuk cincin.

- Nano tabung karbon, berbentuk silinder.

- Karbon amorf, tanpa struktur kristal.

Sulfur

Sulfur juga mempunyai beberapa alotrop yang dianggap biasa, seperti yang berikut (harus diperhatikan bahawa semua ini berada dalam keadaan pepejal):

Belerang Rhombik

Seperti namanya, struktur kristalnya terdiri dari rhombus oktagon dan juga dikenali sebagai sulfur α.

Belerang monoklinik

Dikenal sebagai β-sulfur, berbentuk seperti prisma yang terdiri daripada lapan atom sulfur.

Belerang cair

Ia menghasilkan kristal prismatik yang stabil pada suhu tertentu, membentuk jarum tanpa warna.

Belerang plastik

Juga disebut sulfur, ia mempunyai struktur amorf.

Belerang cair

Ia mempunyai ciri kelikatan yang bertentangan dengan kebanyakan unsur, kerana di allotrope ini tumbuh dengan peningkatan suhu.

Padankan

Unsur bukan logam ini biasanya terdapat di alam bersama dengan unsur-unsur lain dan mempunyai beberapa zat alotropik yang berkaitan:

Fosforus putih

Ini adalah padat dengan struktur kristal tetrahedral dan memiliki aplikasi di bidang ketenteraan, bahkan digunakan sebagai senjata kimia.

Fosforus hitam

Ia mempunyai kestabilan tertinggi di antara allotrop unsur ini dan sangat serupa dengan graphene.

Fosforus merah

Ia membentuk pepejal amorf dengan sifat pengurangan tetapi tanpa ketoksikan.

Diphosforus

Seperti namanya, ia terdiri dari dua atom fosforus dan merupakan bentuk gas dari unsur ini.

Fosfor ungu

Ia adalah pepejal dengan struktur kristal dengan susunan molekul monoklinik.

Fosforus Scarlet

Juga struktur amorf padat.

Oksigen

Walaupun merupakan salah satu unsur yang paling umum di atmosfera Bumi dan salah satu unsur yang paling banyak terdapat di alam semesta, ia mempunyai sedikit alotrop yang diketahui, di antaranya dioksigen dan trioksigen menonjol.

Dioksigen

Dioksigen lebih dikenali dengan nama sederhana oksigen, bahan gas yang penting untuk proses biologi planet ini.

Trioksigen

Trioxygen lebih dikenali hanya sebagai ozon, allotrope yang sangat reaktif yang fungsinya paling terkenal adalah melindungi atmosfera Bumi dari sumber radiasi luaran.

Tetraoksigen

Ia membentuk fasa pepejal dengan struktur segitiga dengan ciri metastabiliti.

Yang lain

Terdapat juga enam spesies pepejal lain yang membentuk oksigen, dengan struktur kristal yang berbeza.

Dengan cara yang sama, terdapat unsur-unsur seperti selenium, boron, silikon, antara lain, yang menunjukkan alotrop yang berbeza dan yang telah dikaji dengan tahap kedalaman yang lebih rendah atau lebih besar.

Rujukan

1. Wikipedia. (sf). Allotropi. Dipulihkan dari en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Kimia, edisi kesembilan. Mexico: McGraw-Hill.
3. Britannica, E. (nd). Allotropi. Diperolehi dari britannica.com
4. PemikiranCo. (sf). Definisi dan Contoh Allotrope. Dipulihkan dari thinkco.com
5. Ciach, R. (1998). Aloi dan Komposit Cahaya Lanjutan. Diperolehi dari books.google.co.ve