Alotropia
Alotropia to zjawisko polegające na istnieniu różnych odmian tego samego pierwiastka chemicznego w tym samym stanie skupienia, które różnią się między sobą właściwościami fizycznymi i chemicznymi. Odmiany te mogą mieć różne struktury krystaliczne lub różną liczbę atomów w cząsteczce.
Alotropia jest szczególnym przypadkiem polimorfizmu, który oznacza różnorodność form substancji.
Choć odmiany alotropowe nie są różnymi stanami skupienia materii, ich przemiany są klasyfikowane jako przemiany fazowe pierwszego rzędu. Te przejścia nie zachodzą w ściśle określonych temperaturach, lecz są uzależnione od termicznej historii próbek. W rezultacie dany pierwiastek może występować w dwóch różnych odmianach alotropowych w tej samej temperaturze.
Pierwiastki i ich odmiany alotropowe
Najbardziej znane pierwiastki tworzące odmiany alotropowe
Tlen występuje naturalnie w fazie gazowej jako cząsteczki dwuatomowe (O2) oraz trójatomowe – ozon (O3); obie te odmiany są również obecne w stanie ciekłym i stałym. Stały tlen występuje w sześciu odmianach alotropowych (nie licząc stałego ozonu).
Węgiel występuje w różnych formach, takich jak diament, grafit, fuleren, grafen, nanorurki oraz w postaciach poliynowych.
Fosfor ma kilka odmian, w tym fosfor czerwony, biały, fioletowy i czarny.
Siarka występuje w formie romboidalnej, jednoskośnej oraz polimerycznej.
Żelazo może mieć sieć regularną przestrzennie centrowaną (α i δ) oraz regularną ściennie centrowaną (γ).
Inne pierwiastki tworzące odmiany alotropowe
- arsen
- antymon
- cyna
- mangan
- selen
- uran
- bor
- krzem
- german
- pluton (6 odmian, w tym dwie o charakterze półmetaliczny)
- azot (w stałym stanie skupienia)
- berkel (2 odmiany alotropowe)
Zobacz też
- właściwości fizyczne i chemiczne minerałów
- parageneza
- paramorfoza
- izomorfizm (krystalografia)
- pseudomorfoza
