Alotropía
Alotropía (canvi, gir) és la propietat d'algunes substàncies simples de posseir estructures atòmiques o moleculars diferents.[1] Les molèculas formades per un sol element i que posseïxen distinta estructura molecular es diuen alótropos.
- Oxigen. Pot existir com a oxigen atmosfèric (O2) i com ozon (O3), que genera l'olor penetrant distintiu en les proximitats de les caigudes d'aigua.[2]
- Fòsfor. Es manifesta com fòsfor roig (P8) i com fòsfor blanc (P4), de característiques físiques distintes.[3] Abdós tenen la mateixa fòrmula química, ya que lo que li dona propietats diferents és la seua estructura interna.
- Carbono. Varietats alotrópicas: grafit, diamant, grafeno, nanotubos de carbono, fullereno i carbó.[4]
La alotropía ocorre per la capacitat d'alguns elements químics de presentar-se com varis composts naturals simples, els quals són substàncies en diferents estructures moleculars i diferent o igual cantitat d'àtoms. En general els canvis d'estat d'agregació de la matèria o dels seus fenomens concomitants, com la temperatura o la pressió, són un dels factors més importants que influïxen sobre quins alótropos d'un element es presenten.
El terme alotropía s'utilisa només per a elements, no para composts. El terme més general, utilisat per a qualsevol compost, és polimorfisme, encara que el seu us sol restringir-se a materials sòlits com els cristals. La alotropía es referix únicament a diferents formes d'un element dins de la mateixa fase física (l'estat de la matèria, com un sòlit, líquit o gas). Les diferències entre estos estats de la matèria no constituirien per sí soles eixemples de alotropía. Els alótropos dels elements químics solen denominar-se polimorfos o fases de l'element.
Per a alguns elements, els alótropos tenen fòrmules moleculars diferents o estructures cristalines diferents, aixina com una diferència en la fase física; per eixemple, dos alótropos de l'oxigen (dioxígeno, O2, i ozon, O3) poden existir abdós en estat sòlit, líquit i gaseós. Atres elements no mantenen alótropos distints en diferents fases físiques; per eixemple, el fòsfor té numerosos alótropos sòlits, que revertixen tots a la mateixa forma P4 quan es fonen a l'estat líquit.
La variació de les propietats dels alótropos d'un element, són causats per les diferències en les estructures moleculars d'estos composts alótropos. Per eixemple, en els cristals de diamant cada àtom de carbono està unit a quatre àtoms veïns d'este mateix element, per lo que adopta un apany en forma de tetraedre que li conferix una particular durea. La hibridació de orbitales del carbono en el diamant és sp3.
En el grafit, els àtoms de carbono estan disposts en capes superpostes. En cada capa ocupen els vèrtiços d'hexàgons regulars.[5] D'esta manera, cada àtom està unit a tres de la mateixa capa en més intensitat i a un de la capa pròxima de manera més dèbil. En este cas l'hibridació del carbono és sp2. Açò explica la blandura i la untuosidad –al tacte– del grafit. La mina d'un llapis forma el traç perque, en desplaçar-se sobre el paper, a este s'adherix una prima capa de grafit.
El diamant i el grafit, per ser dos substàncies simples diferents, sòlides, constituïdes per àtoms de carbono, reben la denominació de varietats alotrópicas de l'element carbono.
Una tercera varietat alotrópica del carbono és el fullereno (C60) o buckminsterfullereno (en honor de l'arquitecte Richard Buckminster Fuller, per haver construït la cúpula geodèsica en la Île Sainte-Hélène, Montreal). ya que té forma de baló de fútbol, al buckminsterfullereno també se li coneix com bucky ball
Història
[editar | editar còdic]El concepte de alotropía va ser propost originalment en 1840 pel científic suec baró Jöns Jakob Berzelius (1779-1848).[6][7] El terme es deriva de la paraula grega άλλοτροπἱα (alotropía)|variabilitat, mutabilidad.[8] Despuix de l'acceptació de la Hipòtesis de Avogadro en 1860, es va comprendre que els elements podien existir com a molècules poliatómicas, i es varen reconéixer dos alótropos de l'oxigen com O2 i O3.[7] A principis de el XX, es va reconéixer que atres casos com el del carbono es devien a diferències en l'estructura cristalina.
Diferències en les propietats dels alótropos d'un element
[editar | editar còdic]Els alótropos són diferents formes estructurals d'un mateix element i poden presentar propietats físiques i comportaments químics prou diferents. El canvi entre formes alotrópicas està provocat per les mateixes forces que afecten a atres estructures, és dir, pressió, llum i temperatura. Per lo tant, l'estabilitat dels alótropos concrets depén de condicions particulars. Per eixemple, el ferro canvia d'una estructura Sistema cristalí cúbic (ferrita) a una estructura cúbica centrada en la cara (austenita) per damunt de 906 °C, i el estany sofrix una modificació coneguda com pesta de l'estany, passant d'una forma metàlica a una forma semiconductora per baix de 13,2 °C (55,8 °F). Com a eixemple de alótropos en diferent comportament químic, l'ozon (O3) és un agent oxidant molt més potent que el dioxígeno (O2).
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Teijón, José María; Pérez, {{{nom2}}} (1996). Química: Teoria i problemes (en és), Editorial Tebar. ISBN 9788473601559.
- ↑ Rivera, José María Teijón; Teijón, {{{nom2}}} (2006). La química en problemes (en és), Editorial Tebar. ISBN 9788473602266.
- ↑ Burns, Ralph A. (2003). Fonaments de química (en és), Pearson Educació. ISBN 9789702602811.
- ↑ Márquez, Eduardo J. Martínez (2010). Química (en és), Cengage Learning Editors. ISBN 6074811652.
- ↑ Antón, Juan Luis; Andrés, {{{nom2}}} (2015-06). Física i Química 3º ESO (LOMCE) (en és), Editex. ISBN 9788490785270.
- ↑ Vore:
- Årsberättelse om Framstegen i Fysik och Kemi afgifven donen 31 Mars 1840. Första delen. (en Suec), Estocolm, Suècia: P.A. Norstedt & Söner, p. 14. De la p. 14: "Om det ock passar väl för att uttrycka förhållandet emellan myrsyrad ethyloxid och ättiksyrad methyloxid, så är det icke passande för de olika tillstånd hos de enkla kropparne, hvari dessa blifva af skiljaktiga egenskaper, och torde för dem böra ersättas af en bättre vald benämning, t. ex. Allotropi (af αλλότροπος, som betyder: af olika beskaffenhet) eller allotropiskt tillstånd."' (Si [i.i., la paraula isòmer] també és adequada per a expressar la relació entre l'òxit d'etil de l'àcit fórmico [és dir, el formiato d'etil] i el metíloxido de l'àcit acètic [és dir, l'acetat de metilo], llavors [és dir, la paraula isòmers] no és adequada per a diferents condicions de substàncies simples, en les que estes [substàncies] es transformen per a tindre propietats diferents, i [per lo tant la paraula isòmers] deuria substituir-se, en el seu cas, per un nom millor elegit; per eixemple, Alotropía (de αλλότροπος, que significa: de naturalea diferent) o condició alotrópica).
- Reeditat en alemà: “Jahres-Bericht über die Fortschritte der physischen Wissenschaften” [Informe anual sobre el progrés de les ciències físiques] (alemà) . Jahres Bericht Über die Fortschritte der Physischen Wissenschaften 20. Tübingen, (Alemània): Laupp'schen Buchhandlung. De la p. 13: "Si be és cert que la diferència entre el ameisensaurem Äthyloxyd i el essigsaurem Methyloxyd auszudrücken, no és acceptable per a condicions úniques dels sers humans, en els que estos tenen característiques diferents, i per a això es deu utilisar una alimentació més equilibrada, per eixemple, per mig de la alotropina. B. durch Allotropie (von αλλότροπος, welches bedeutet: von ungleicher Beschaffenheit), oder durch allotropischen Zustand."' (Inclús si [i.i., la paraula isòmer] seguix sent adequada per a expressar la relació entre el formiato d'etil i l'acetat de metilo, llavors no és apropiada per a les condicions distintes en el cas de substàncies en les que estes [substàncies] assumixen propietats diferents, i per a estes, [la paraula isòmer] pot ser substituïda per una designació millor elegida, per eixemple, en Alotropía (de αλλότροπος, que significa: de caràcter distint), o en condició alotrópica).
- Diccionari Merriam-Webster en llínea: Alotropía
- ↑ 7,0 7,1 (2006).«L'orige del terme alótropo».J. Chem. Educ..83(6)
- 838-39..
- ↑ (1888).Oxford University Press.1.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Alotropía» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.