Alotropska modifikacija

Alotropska modifikacija ili alotropija je pojava da se ista stvar javlja u više strukturnih oblika koji se razlikuju po fizičkim i/ili hemijskim svojstvima. Alotropi su dva ili više oblika istog hemijskog elementa koja se međusobno razlikuju po načinu međusobnog vezivanja atoma. Zbog različitih hemijskih veza alotropi imaju različita fizikalna i kemijska svojstva. Alotropija se odnosi na elementarne tvari, dok slična polimorfija samo na spojeve.^[1][2]

8 alotropa ugljika

Alotropske modifikacije ugljika, dijamant lijevo i grafit desno.

Primjeri alotropije

Za primjer alotropske modifikacije najčešće se spominje ugljik - C. Njegove alotropske modifikacije su dijamant, grafit, fuleren (C₆₀).

Alotropske modifikacije između sebe su različite po svojstvima:

• dijamant je tvrd, proziran, visokog tališta i vrelišta, ne provodi struju (izolator), ali vodi toplinu; ne otapa se, kristalizira u plošno centriranoj elementarnoj ćeliji
• grafit provodi i struju i toplinu, mekan je, sive do crne boje, može sublimirati, topljiv u metalima, dolazi u obliku slojeva koji su povezani Van der Waalsovim silama, grafit je ujedno stabilniji od dijamanta jer sadrži manje energije, vidi entalpija.
• fuleren C₆₀ je sličan dijamantu, izolator, može postati supravodljiv s dodatkom kalija, cezija ili rubidija.

Alotropske modifikacije su i kisik O₂ i ozon O₃ - (plavkast plin, u vodi slabo topljiv, najjači oksidans poslije fluora, dipol). Molekula kisika sadržava dva, a ozona tri atoma kisika. Zato običan kisik i ozon imaju različita fizikalna i kemijska svojstva.

Alotropske modifikacije ima i fosfor:

• bijeli fosfor - vrlo reaktivan, svjetluca u mraku (fosforescencija), otrov
• crveni fosfor - polimer, nije otrovan, ne fosforescira, nastaje iz bijelog fosfora na temperaturi od 260 °C.
• crni fosfor - umreženi polimer, nije otrovan, postoji samo pri visokom tlaku, nastaje od bijelog fosfora na visokoj temperaturi bez zraka.

Reference

2. Housecroft C. E., Sharpe A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3rd izd.). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-175553-6.

Literatura

• Ivan Filipović, Stjepan Lipanović: Opća i anorganska hemija, Školska knjiga, Zagreb, 1995.