Alotropické modifikace

Alotropie se týká schopnosti atomů jednoho prvku tvořit různé druhy jednoduchých látek. Tak se vytvářejí sloučeniny, které se navzájem liší.

Alotropické modifikace jsou stabilní. Při podmínkách konstantního tlaku při určité teplotě mohou tyto látky přecházet do sebe.

Alotropické modifikace mohou být vytvořeny z molekul, které mají různý počet atomů. Například prvek kyslík tvoří ozon (O3) a skutečnou látkou je kyslík (O2).

Mohou to být alotropické modifikace pevné látky, které mají různé krystalové struktury. Takové sloučeniny zahrnují například diamant a grafit. Tyto látky jsou alotropní modifikace uhlíku. Tento chemický prvek může tvořit pět jednoduché látky: hexagonální a kubický diamant, grafit, karabina (ve dvou formách).

Šestihranný diamant se nachází v meteoritech a získává se za laboratorních podmínek s prodlouženým ohřevem pod vlivem velmi vysokého tlaku.

Diamond, jak je známo, je nejtvrdší ze všech látek v přírodě. Používá se při vrtání skal a řezání skla. Diamant je bezbarvý průhledný krystalická látka, který má vysokou refraktivitu. Krystaly diamantů mají krychlovou mřížku. Polovina atomů krystalů umístěných v centrech hran a vrcholy krychle, a zbývající polovina atomů - v centrech tváří a vrcholů jiné kostky, která je posunem, relativním vzhledem k prvnímu směru prostoru diagonální. Atomy tvoří čtverhrannou trojrozměrnou mřížku, ve které mají kovalentních vazeb.

Ze všech jednoduchých látek, pouze v diamantu je maximální počet atomů, které jsou velmi husté. Proto je spojení velmi silné a pevné. Silné vazby v tetrahedronech uhlíku poskytují vysokou chemickou odolnost. Diamant může být ovlivněn pouze fluorem nebo kyslíkem při teplotě osmi set stupňů.

Bez přístupu na vzduch se diamant za silného zahřívání změní na grafit. Tato látka je tvořena krystaly tmavě šedé barvy. Grafit má slabý kovový lesk. Látka je mastná na dotek. Grafit je odolný vůči teplu, má relativně vysokou tepelnou a elektrickou vodivost. Látka se používá při výrobě tužek.

Karby jsou vyráběny synteticky. Tato tuhá látka je černá barva se sklovitým leskem. Bez přístupu vzduchu, při zahřátí se karabina přemění na grafit.

Existuje jiná forma uhlíku - amorfní uhlíku. Toto je narušením struktury dosaženo zahříváním sloučenin obsahujících uhlík. Velké ložiska uhlí se vyskytují v přírodních podmínkách. V tomto případě má látka několik odrůd. Uhlí může být prezentováno ve formě sazí, kostí nebo koksu.

Jak již bylo zmíněno, všechny alotropické modifikace jednoho prvku jsou charakterizovány odlišnou interatomickou strukturou. Navíc jsou vybaveny různými chemickými a fyzikálními vlastnostmi.

Síra je dalším prvkem schopným alotropie. Tato látka je používána člověkem od starověku. Existují různé alotropické modifikace síry. Nejoblíbenější je kosmetika. Je zastoupena tuhou látkou žluté barvy. Síla kosočtvercová není namočena vodou (plováky na povrchu). Tato vlastnost se používá při extrakci hmoty. Křemičitá síra je rozpustná v organických rozpouštědlech. Látka má špatnou elektrickou a tepelnou vodivost.

Navíc existuje plastová a monoklinická síra. První je hnědá amorfní (podobná kaučukové) hmotě. Vzniká tím, že se roztavená síra vlije do studené vody. Monoklinický je zastoupen ve formě tmavě žlutých jehel. Pod vlivem pokojové teploty (nebo blízké teplotě) se obě tyto modifikace transformují na kosočtverečnou síru.