Dari artikel kami, Anda akan mempelajari apa itu alotropi. Konsep ini tersebar luas di alam. Misalnya, oksigen dan ozon adalah zat yang hanya terdiri dari unsur kimia oksigen. Bagaimana ini mungkin? Mari kita cari tahu bersama.
Definisi konsep
Alotropi adalah fenomena keberadaan satu unsur kimia dalam bentuk dua atau lebih zat sederhana. Jens Berzelius, seorang ahli kimia dan mineralogi dari Swedia, dianggap sebagai penemunya. Alotropi adalah fenomena yang memiliki banyak kesamaan dengan polimorfisme kristal. Hal ini menimbulkan perdebatan panjang di kalangan ilmuwan. Saat ini, mereka telah sampai pada kesimpulan bahwa polimorfisme adalah karakteristik hanya untuk zat padat sederhana.
Penyebab alotropi
Tidak semua unsur kimia dapat membentuk beberapa zat sederhana. Kemampuan alotropi disebabkan oleh struktur atom. Paling sering, itu terjadi pada unsur-unsur yang memiliki nilai variabel keadaan oksidasi. Ini termasuk semi dan non-logam, gas inert dan halogen.
Alotropi dapat disebabkan oleh beberapa alasan. Ini termasuk jumlah atom yang berbeda, urutan hubungannya menjadi molekul, paralelisme putaran elektron, jeniskisi kristal. Mari kita pertimbangkan jenis alotropi ini menggunakan contoh spesifik.
Oksigen dan ozon
Jenis alotropi ini adalah contoh bagaimana jumlah atom yang berbeda dari satu unsur kimia menentukan sifat fisik dan kimia suatu zat. Ini juga berlaku untuk dampak fisiologis pada organisme hidup. Jadi, oksigen terdiri dari dua atom oksigen, ozon - tiga.
Apa perbedaan antara zat-zat ini? Keduanya berwujud gas. Oksigen tidak memiliki warna, rasa atau bau, itu satu setengah kali lebih ringan dari ozon. Zat ini sangat larut dalam air, dan dengan penurunan suhu, laju proses ini hanya meningkat. Oksigen dibutuhkan oleh semua organisme untuk respirasi. Oleh karena itu, zat ini sangat penting.
Ozon berwarna biru. Masing-masing dari kita merasakan bau khasnya setelah hujan. Ini keras, tapi cukup menyenangkan. Dibandingkan dengan oksigen, ozon lebih reaktif. Apa alasannya? Ketika ozon terurai, molekul oksigen dan atom oksigen bebas terbentuk. Segera masuk ke dalam reaksi senyawa, membentuk zat baru.
Sifat menakjubkan dari karbon
Tetapi jumlah atom dalam molekul karbon selalu tetap sama. Pada saat yang sama, ia membentuk zat yang sama sekali berbeda. Modifikasi karbon yang paling umum adalah berlian dan grafit. Zat pertama dianggap yang paling sulit di planet ini. Sifat ini disebabkan oleh fakta bahwa atom-atom dalam intan terikat oleh ikatan kovalen yang kuat ke segala arah. Bersama-sama mereka membentuk jaringan tiga dimensi tetrahedra.
Dalam grafit, ikatan kuat hanya terbentuk antara atom-atom yang terletak pada bidang horizontal. Untuk alasan ini, hampir tidak mungkin untuk mematahkan batang grafit secara memanjang. Tetapi ikatan yang menghubungkan lapisan horizontal karbon satu sama lain sangat lemah. Karena itu, setiap kali kita menggambar pensil sederhana di atas kertas, tanda abu-abu tetap ada di atasnya. Ini adalah lapisan karbon.
Alotropi belerang
Alasan modifikasi belerang juga terletak pada fitur struktur internal molekul. Bentuk yang paling stabil adalah belah ketupat. Kristal jenis alotropi belerang ini disebut rhomboidal. Masing-masing dibentuk oleh molekul berbentuk mahkota, yang masing-masing terdiri dari 8 atom. Menurut sifat fisiknya, belerang belah ketupat adalah padatan kuning. Itu tidak hanya tidak larut dalam air, tetapi bahkan tidak dibasahi olehnya. Panas dan konduktivitas listrik sangat rendah.
Struktur belerang monoklinik diwakili oleh paralelepiped dengan sudut miring. Secara visual, zat ini menyerupai jarum kuning tua. Jika belerang dilelehkan dan kemudian dimasukkan ke dalam air dingin, maka terbentuklah modifikasi baru. Struktur aslinya akan terurai menjadi rantai polimer dengan panjang yang berbeda. Ini adalah bagaimana belerang plastik diperoleh - massa karet berwarna coklat.
Modifikasi fosfor
Ilmuwan memiliki 11 jenis fosfor. Alotropinya ditemukan hampir secara tidak sengaja, seperti zat ini sendiri. Dalam mencari batu filsuf, Merek alkemis menerima luminouszat kering yang dihasilkan dari penguapan urin. Itu adalah fosfor putih. Zat ini ditandai dengan aktivitas kimia yang tinggi. Cukup menaikkan suhu hingga 40 derajat agar fosfor putih bereaksi dengan oksigen dan menyala.
Untuk fosfor, penyebab alotropi adalah perubahan struktur kisi kristal. Itu hanya dapat diubah dalam kondisi tertentu. Jadi, dengan meningkatkan tekanan dan suhu di atmosfer karbon dioksida, fosfor merah diperoleh. Secara kimia, kurang aktif, sehingga tidak ditandai dengan pendaran. Saat dipanaskan, itu berubah menjadi uap. Kami melihat ini setiap kali kami menyalakan korek api reguler. Permukaan kisi hanya mengandung fosfor merah.
Jadi, alotropi adalah keberadaan satu unsur kimia dalam bentuk beberapa zat sederhana. Paling sering ditemukan di antara non-logam. Alasan utama untuk fenomena ini dianggap sebagai jumlah atom yang berbeda yang membentuk molekul suatu zat, serta perubahan konfigurasi kisi kristal.
