Алотропія

Mehr dazu

План организации — дерево нітроген

von Таміла Алієва

Інформаційні процеси

von Юлия Субботина

Числа

von Viktor Bondar

Чи можливе життя без води?

von Людмила Кравець

Алотропія властива не всім неметалічним хімічним елементам

Наприклад, Гідроген, Нітроген, елементи VIIA і VIIIA груп не мають алотропних модифікацій, тобто кожен із цих елементів утворює лише одну просту речовину

Алотропія

Сульфуру

Кристалічна сірка

Ромбічна форма

При кімнатній температурі Сульфур перебуває у вигляді α-сірки, що являє собою жовті крихткі кристали без запаху, нерозчинні у воді. Якщо молекули розташовані щільно, то це -алотропна форма ромбічної сірки.

Моноклінна форма

За температур вище відбувається повільне перетворення α-сірки в β-сірку, що є майже білими кристалічними пластинками. Менш щільне упакування молекул спричинює виникнення-алотропної форми моноклітинної сірки.

Пластична сірка

Якщо сірку розплавити й швидко охолодити, утворюється третя алотропна форма: пластична сірка — коричнева гумоподібна маса. Їй можна надати будь-якої форми. Це пояснюється тим, що сірка не містить молекул S8, а складається з довгих ланцюжків атомів Сульфуру.

Карбону

Фулерени

Були відкриті у 1985 році групою американських і британський учених

Фулерени — це тверді кристалічні речовини, які на відміну від інших алотропних модифікацій, розчиняються в органічних розчинниках з утворенням яскраво забарвлених розчинів. Молекули фулеренів являють собою сфери або еліпсоїди.

Графен

Двовимірна структура, утворена шаром атомів Карбону завтовшки в один атом

За певними оцінками графен має велику механічну міцність та рекордно велику теплопровідність і рухомість електронів. Він має перспективи застосування в наноелектроніці та, можливо, замінить силіцій у комп'ютерних мікросхемах

Графіт

Графіт є темно-сірою речовиною з металічним блиском, жирний на дотик. На відміну від алмазу, графіт непрозорий, проводить електричний струм і залишає сірий слід на папері. Графіт має дуже високу температуру плавлення (3700 °С).

Алмаз

Завдяки будові алмаз — найтвердіша з усіх відомих природних речовин. Усі чотири валентних електрони кожного атома Карбону беруть участь в утворенні зв'язків, тому алмаз не проводить електричний струм. Це безбарвна прозора кристалічна речовина, добре заломлює світло.

Алмаз і графіт можуть взаємоперетворюватися. При сильному нагріванні без доступу повітря алмаз чорніє і перетворюється на графіт. Графіт можна перетворити на алмаз при високій температурі і великому тиску.

Карбін

Він має лінійну будову: =C=C=C=C=C= або −C≡C−C≡C−.

Карбін за фізичними властивостями схожий на графіт і іноді трапляється в ньому у вигляді білих прожилок. Карбін володіє напівпровідниковими властивостями.

Оксигену

Озон

Він затримує шкідливе для людини ультрафіолетове випромінювання Сонця, поглинає інфрачервоні промені Землі, перешкоджаючи її остиганню. Молекула озону нестійка, досить легко розпадається: 2О3 → 3О2

Озон значно сильніший окисник, ніж навіть кисень. Він окиснює чимало речовин, які не окиснює кисень, наприклад срібло та ртуть: 8 Ag + 2 O3→ 4Ag2O+ O2

Озон використовують для очищення питної води, дезінфекції повітря. Повітря хвойних лісів корисне, тому що озон утворюється в процесі окиснення смоли хвойних дерев.

У природі озон утворюється з кисню під час грозових розрядів, а на висоті 10-30 км – під дією ультрафіолетового випромінювання. 3О2 → 2О3

Озон – це газ синього кольору, майже в 1,7 рази важчий за повітря, має різкий дратівний запах. Назва походить від грецького озейн – «запах». Значно краще, ніж кисень, розчиняється у воді. Токсичний, надзвичайно сильний окисник.

Кисень

Кисень – безбарвний газ, трохи важчий за повітря, без запаху, дуже погано розчиняється у воді.

Ця алотропна модифікація Оксигену відіграе важливу роль y процесах дихания, горіння, обміну речовин та енергії, виробництві металів тощо.

Поширена в природі речовина. Достатньо пригадати, що повітря на 1/5 екладається з нього.

Фосфору

Червоний форсоф

Червоний фосфор не отруйний і в сірковуглеці не розчиняється. Густина його 2,20 г/см³. Запалюється червоний фосфор лише при температурі 240°С. При нагріванні він не плавиться, а переходить безпосередньо з твердого в газоподібний стан (сублімує). При охолодженні пари фосфору переходять у білий фосфор.

Являє собою порошкоподібну речовину червоно-бурого кольору. Утворюється при тривалому нагріванні білого фосфору в герметично закритому посуді при температурі близько 250°С

Чорний фосфор

Речовина, схожа на графіт, має шарувату будову. Він масний на дотик, з металічним блиском, виявляє властивості напівпровідників.



Речовина, схожа на графіт, має шарувату будову. Він масний на дотик, з металічним блиском, виявляє властивості напівпровідників.

Утворюється також з білого фосфору при тривалому нагріванні (200ºС) під великим тиском (1220 МПа).

Білий фосфор

Являє собою безбарвну воскоподібну речовину з жовтуватим відтінком, через що його називають також жовтим фосфором. Утворюється при швидкому охолодженні пари фосфору. У воді практично не розчиняється, але добре розчиняється в сірковуглеці CS2

Білий фосфор надзвичайно отруйний — на шкірі залишає хворобливі опіки. Доза його в 0,1 г — смертельна для людини.На повітрі білий фосфор легко окислюється. При цьому частина хімічної енергії перетворюється в світло. Тому білий фосфор у темряві світиться. Білий фосфор — легкозаймиста речовина. Температура його займання 40°С, а в дуже роздрібненому стані він самозаймається на повітрі навіть при звичайній температурі. Тому білий фосфор зберігають під водою.