ALLOTROPI: ALLOTROPIK DÖNÜŞÜM VE ANA UNSURLAR - KIMYA - 2025

Alotropía kimyasında çeşitli farklı şekillerde bulunan, ancak maddenin aynı durumda belli kimyasal elementleri sahip bir özelliktir. Elementlerin yapısı, moleküler düzenine ve oluştukları basınç ve sıcaklık gibi koşullara bağlı olarak değişebilir.

Sadece kimyasal elementler söz konusu olduğunda allotropi kelimesi kullanılır, bir elementin aynı fazda bulunmasının her yolu bir allotrop olarak adlandırılır; oysa farklı kristal yapıları sergileyen bileşikler için geçerli değildir; bu durumda polimorfizm denir.

Oksijen gibi, maddenin atomlarının sayısında bir değişiklik olarak allotropinin meydana gelebileceği başka durumlar da bilinmektedir. Bu anlamda, daha çok oksijen (O ₂ ) ve ozon (O ₃ ) olarak bilinen bu elementin iki allotropu kavramı vardır .

Allotropik dönüşüm

Daha önce belirtildiği gibi allotroplar, aynı elementin bulunabileceği farklı yollardır, bu nedenle yapısındaki bu varyasyon, bu türlerin farklı fiziksel ve kimyasal özelliklerle ortaya çıkmasına neden olur.

Benzer şekilde, bir element ile diğeri arasındaki allotropik dönüşüm, atomların moleküller içinde düzenlenmesiyle gerçekleşir; yani, bağlantının kaynaklandığı biçim.

Bir allotrop ve diğeri arasındaki bu değişim, basınç, sıcaklık koşullarındaki değişiklikler ve hatta ışık gibi elektromanyetik radyasyon olayları gibi farklı nedenlerle meydana gelebilir.

Bir kimyasal türün yapısı değiştiğinde, davranışı da değişebilir, elektriksel iletkenliği, sertliği (katı maddeler durumunda), erime veya kaynama noktası ve hatta rengi gibi fiziksel nitelikler gibi özellikleri de değiştirebilir.

Ek olarak, allotropya iki tipte olabilir:

- Monotropik, elementin yapılarından biri her koşulda diğerlerinden daha fazla stabiliteye sahip olduğunda.

- Enantropik, farklı yapıların farklı koşullarda stabil olduğu, ancak belirli basınç ve sıcaklıklarda tersinir bir şekilde birini diğerine dönüştürebildiği durumlarda.

Ana allotropik elementler

Periyodik tabloda bilinen yüzden fazla element olmasına rağmen, hepsi allotropik formlara sahip değildir. En iyi bilinen allotroplar aşağıda sunulmuştur.

Karbon

Doğada bol miktarda bulunan bu element, organik kimyanın temel temelini temsil eder. Bunun birkaç allotropik türü bilinmektedir, bunların arasında elmas, grafit ve aşağıda açığa çıkacak diğerleri öne çıkmaktadır.

Elmas

Elmas, atomları tekli bağlarla birbirine bağlanan dört yüzlü kristaller biçiminde moleküler bir düzenleme gösterir; bu, sp ³ hibridizasyonu ile düzenlendikleri anlamına gelir .

Grafit

Grafit, atomlarının altıgen yapılarda çift bağlarla bağlı olduğu ardışık karbon tabakalarından oluşur; yani, sp ² hibridizasyonu ile .

Carbino

Yukarıda bahsedilen karbonun en iyi bilinenleri olan iki önemli allotropa ek olarak, atomlarının üçlü bağlar vasıtasıyla doğrusal bir şekilde düzenlendiği carbyne (doğrusal asetilenik karbon olarak, LAC da bilinir) gibi başkaları da vardır; yani, sp hibridizasyonu ile.

Diğerleri

- Yapısı grafitinkine çok benzeyen grafen).

- Fullerene veya buckminsterfullerene, yapısı altıgen olan, ancak atomları bir halka şeklinde düzenlenmiş olan buckyball olarak da bilinir.

- Silindir şeklinde karbon nanotüpler.

- Kristal yapıya sahip olmayan amorf karbon.

Kükürt

Kükürt ayrıca, aşağıdaki gibi ortak kabul edilen birkaç allotropa sahiptir (bunların hepsinin katı halde olduğu unutulmamalıdır):

Eşkenar dörtgen kükürt

Adından da anlaşılacağı gibi, kristalin yapısı sekizgen eşkenar dörtgenlerden oluşur ve aynı zamanda α sülfür olarak da bilinir.

Monoklinik kükürt

Β-kükürt olarak bilinen bu, sekiz kükürt atomundan oluşan bir prizma şeklindedir.

Erimiş kükürt

Renksiz iğneler oluşturan, belirli sıcaklıklarda stabil olan prizmatik kristaller üretir.

Plastik kükürt

Kükürt olarak da adlandırılır, amorf bir yapıya sahiptir.

Sıvı kükürt

Bu allotropta artan sıcaklıkla büyüdüğü için çoğu elementin aksine viskozite özelliğine sahiptir.

Eşleşme

Bu metalik olmayan element genellikle doğada diğer elementlerle kombinasyon halinde bulunur ve birkaç ilişkili allotropik maddeye sahiptir:

Beyaz fosfor

Dört yüzlü kristal yapıya sahip bir katıdır ve kimyasal bir silah olarak kullanılsa bile askeri alanda uygulamaları vardır.

Siyah fosfor

Bu elementin allotropları arasında en yüksek stabiliteye sahiptir ve grafene çok benzer.

Kırmızı fosfor

İndirgeyici özelliklere sahip amorf bir katı oluşturur, ancak toksisiteden yoksundur.

difosfor

Adından da anlaşılacağı gibi, iki fosfor atomundan oluşur ve bu elementin gaz halindeki bir şeklidir.

Menekşe fosfor

Monoklinik moleküler düzenlemeye sahip kristal yapıya sahip bir katıdır.

Kızıl fosfor

Ayrıca katı amorf yapı.

Oksijen

Dünya atmosferindeki en yaygın unsurlardan biri ve evrendeki en bol elementlerden biri olmasına rağmen, aralarında dioksijen ve trioksijenlerin öne çıktığı birkaç bilinen allotropa sahiptir.

dioksijen

Dioksit, bu gezegenin biyolojik süreçleri için gerekli olan gaz halindeki bir madde olan oksijenin basit adıyla daha iyi bilinir.

Trioxygen

Trioksijen daha çok, en ünlü işlevi Dünya atmosferini dış radyasyon kaynaklarından korumak olan, oldukça reaktif bir allotrop olan ozon olarak bilinir.

Tetraoxygen

Metastabilite özelliklerine sahip trigonal bir yapıya sahip katı bir faz oluşturur.

Diğerleri

Farklı kristal yapılara sahip oksijenin oluşturduğu altı başka katı tür de vardır.

Aynı şekilde, selenyum, bor, silikon gibi diğerlerinin yanı sıra farklı allotroplar sunan ve daha az veya daha fazla derinlikle çalışılan elementler vardır.

Referanslar

1. Vikipedi. (Sf). Allotropi. En.wikipedia.org'dan kurtarıldı
2. Chang, R. (2007). Kimya, Dokuzuncu baskı. Meksika: McGraw-Hill.
3. Britannica, E. (nd). Allotropi. Britannica.com'dan alındı
4. ThoughtCo. (Sf). Allotrope Tanımı ve Örnekler. Thinkco.com'dan kurtarıldı
5. Ciach, R. (1998). Gelişmiş Hafif Alaşımlar ve Kompozitler. Books.google.co.ve’den alındı