Từ bài viết của chúng tôi, bạn sẽ tìm hiểu allotropy là gì. Khái niệm này phổ biến trong tự nhiên. Ví dụ, ôxy và ôzôn là những chất chỉ bao gồm nguyên tố hoá học là ôxy. Sao có thể như thế được? Hãy cùng nhau tìm hiểu.
Định nghĩa khái niệm
Dị hướng là hiện tượng tồn tại một nguyên tố hoá học dưới dạng hai hay nhiều chất đơn giản. Jens Berzelius, một nhà hóa học và khoáng vật học đến từ Thụy Điển, được coi là người phát hiện ra nó. Dị hướng là một hiện tượng có nhiều điểm chung với tính đa hình của tinh thể. Điều này đã gây ra một cuộc tranh luận kéo dài giữa các nhà khoa học. Hiện tại, họ đã đi đến kết luận rằng tính đa hình chỉ đặc trưng cho các chất rắn đơn giản.
Nguyên nhân gây ra dị ứng
Không phải tất cả các nguyên tố hóa học đều có thể tạo thành một số chất đơn giản. Khả năng dị hướng là do cấu tạo của nguyên tử. Thông thường, nó xảy ra trong các nguyên tố có giá trị thay đổi của trạng thái oxy hóa. Chúng bao gồm bán và phi kim loại, khí trơ và halogen.
Allotropy có thể do một số lý do. Chúng bao gồm một số nguyên tử khác nhau, thứ tự liên kết của chúng thành một phân tử, sự song song của spin điện tử, loạimạng tinh thể. Hãy xem xét các loại dị hướng này bằng cách sử dụng các ví dụ cụ thể.
Oxy và ozone
Loại dị hướng này là một ví dụ về cách một số nguyên tử khác nhau của một nguyên tố hóa học xác định các tính chất vật lý và hóa học của một chất. Điều này cũng áp dụng cho tác động sinh lý đối với cơ thể sống. Vì vậy, oxy bao gồm hai nguyên tử oxy, ozon - trong số ba.
Sự khác biệt giữa các chất này là gì? Cả hai đều ở thể khí. Ôxy không có màu sắc, mùi vị, nhẹ hơn ôzôn một lần rưỡi. Chất này rất dễ hòa tan trong nước, và khi nhiệt độ giảm, tốc độ của quá trình này chỉ tăng lên. Tất cả các sinh vật đều cần oxy cho quá trình hô hấp. Do đó, chất này rất quan trọng.
Ozone có màu xanh lam. Mỗi chúng tôi đều cảm nhận được mùi đặc trưng của nó sau cơn mưa. Nó khắc nghiệt, nhưng khá dễ chịu. So với oxy, ozon phản ứng mạnh hơn. Lý do là gì? Khi ozone phân hủy, một phân tử oxy và một nguyên tử oxy tự do được hình thành. Nó ngay lập tức tham gia vào các phản ứng hợp chất, tạo thành các chất mới.
Các đặc tính tuyệt vời của carbon
Nhưng số nguyên tử trong phân tử cacbon luôn không đổi. Đồng thời, nó tạo thành các chất hoàn toàn khác nhau. Các dạng biến đổi phổ biến nhất của cacbon là kim cương và than chì. Chất đầu tiên được coi là cứng nhất hành tinh. Tính chất này là do các nguyên tử trong kim cương liên kết với nhau bằng các liên kết cộng hóa trị mạnh theo mọi hướng. Chúng cùng nhau tạo thành một mạng tứ diện ba chiều.
Trong than chì, các liên kết bền chỉ được hình thành giữa các nguyên tử nằm trong mặt phẳng nằm ngang. Vì lý do này, hầu như không thể bẻ gãy một thanh graphit theo chiều dài. Nhưng các liên kết kết nối các lớp cacbon nằm ngang với nhau rất yếu. Vì vậy, mỗi khi chúng ta vẽ một cây bút chì đơn giản trên giấy, một vết xám vẫn còn trên đó. Đây là lớp carbon.
Allotropy của lưu huỳnh
Lý do cho sự biến đổi của lưu huỳnh cũng nằm ở các tính năng của cấu trúc bên trong của các phân tử. Hình dạng ổn định nhất là hình thoi. Các tinh thể của loại dị hướng lưu huỳnh này được gọi là hình thoi. Mỗi trong số chúng được hình thành bởi các phân tử hình vương miện, mỗi phân tử bao gồm 8 nguyên tử. Theo tính chất vật lý, lưu huỳnh có hình thoi là chất rắn màu vàng. Nó không những không tan trong nước mà còn không bị ướt bởi nó. Độ dẫn nhiệt và dẫn điện rất thấp.
Cấu trúc của lưu huỳnh đơn tà được biểu diễn bằng một hình bình hành với các góc xiên. Nhìn bề ngoài, chất này giống như những chiếc kim màu vàng sẫm. Nếu lưu huỳnh được nấu chảy và sau đó được đặt trong nước lạnh, biến đổi mới của nó được hình thành. Cấu trúc ban đầu của nó sẽ bị phá vỡ thành các chuỗi polyme có độ dài khác nhau. Đây là cách thu được lưu huỳnh nhựa - một khối cao su màu nâu.
Sửa đổi phốt pho
Các nhà khoa học có 11 loại phốt pho. Tính dị hướng của nó được phát hiện gần như một cách tình cờ, giống như chính chất này. Để tìm kiếm viên đá của nhà triết học, nhà giả kim Brand đã nhận được một vật phát sángchất khô do bay hơi nước tiểu. Đó là phốt pho trắng. Chất này được đặc trưng bởi hoạt tính hóa học cao. Chỉ cần tăng nhiệt độ lên 40 độ để phốt pho trắng phản ứng với oxy và bốc cháy.
Đối với photpho, nguyên nhân của hiện tượng dị hướng là sự thay đổi cấu trúc của mạng tinh thể. Nó chỉ có thể được thay đổi trong một số điều kiện nhất định. Vì vậy, bằng cách tăng áp suất và nhiệt độ trong môi trường khí cacbonic, người ta thu được photpho đỏ. Về mặt hóa học, nó kém hoạt động hơn nên không có đặc điểm là phát quang. Khi đun nóng, nó sẽ biến thành hơi nước. Chúng tôi nhìn thấy điều này mỗi khi chúng tôi thắp sáng các trận đấu thông thường. Bề mặt cách tử chỉ chứa phốt pho đỏ.
Vì vậy, dị hướng là sự tồn tại của một nguyên tố hóa học dưới dạng một số chất đơn giản. Thường được tìm thấy nhất trong số các phi kim loại. Nguyên nhân chính của hiện tượng này được coi là do một số nguyên tử khác nhau tạo nên phân tử của một chất, cũng như sự thay đổi cấu hình của mạng tinh thể.
