Kutoka kwa makala yetu utajifunza allotropy ni nini. Dhana hii imeenea katika asili. Kwa mfano, oksijeni na ozoni ni vitu vinavyojumuisha tu kipengele cha kemikali oksijeni. Je, hili linawezekanaje? Wacha tufikirie pamoja.
Ufafanuzi wa dhana
Alotropi ni hali ya kuwepo kwa kipengele kimoja cha kemikali katika umbo la vitu viwili au zaidi rahisi. Jens Berzelius, mwanakemia na mineralogist kutoka Uswidi, anachukuliwa kuwa mgunduzi wake. Alotropi ni jambo ambalo linafanana sana na upolimishaji fuwele. Hii ilisababisha mjadala mrefu kati ya wanasayansi. Kwa sasa, wamefikia hitimisho kwamba upolimishaji ni tabia ya vitu vilivyo rahisi tu.
Sababu za allotropy
Sio vipengele vyote vya kemikali vinaweza kutengeneza dutu kadhaa rahisi. Uwezo wa allotropy ni kwa sababu ya muundo wa atomi. Mara nyingi, hutokea katika vipengele ambavyo vina thamani ya kutofautiana ya hali ya oxidation. Hizi ni pamoja na nusu na zisizo za metali, gesi ajizi na halojeni.
Allotropy inaweza kutokana na sababu kadhaa. Hizi ni pamoja na idadi tofauti ya atomi, mpangilio wa unganisho lao kwenye molekuli, usawa wa mizunguko ya elektroni, aina.kimiani kioo. Hebu tuzingatie aina hizi za alotropi kwa kutumia mifano maalum.
Oksijeni na ozoni
Aina hii ya alotropi ni mfano wa jinsi idadi tofauti ya atomi ya kipengele kimoja cha kemikali huamua sifa za kimwili na kemikali za dutu. Hii inatumika pia kwa athari za kisaikolojia kwa viumbe hai. Kwa hivyo, oksijeni ina atomi mbili za oksijeni, ozoni - ya tatu.
Kuna tofauti gani kati ya dutu hizi? Wote wawili ni gesi. Oksijeni haina rangi, ladha au harufu, ni nyepesi mara moja na nusu kuliko ozoni. Dutu hii ni mumunyifu sana katika maji, na kwa kupungua kwa joto, kiwango cha mchakato huu huongezeka tu. Oksijeni inahitajika kwa viumbe vyote kwa kupumua. Kwa hivyo, dutu hii ni muhimu.
Ozoni ni bluu. Kila mmoja wetu alihisi harufu yake ya tabia baada ya mvua. Ni kali, lakini ya kupendeza kabisa. Ikilinganishwa na oksijeni, ozoni ni tendaji zaidi. Sababu ni nini? Wakati ozoni inapoharibika, molekuli ya oksijeni na atomi ya bure ya oksijeni huundwa. Mara moja huingia katika miitikio ya mchanganyiko, na kutengeneza dutu mpya.
Sifa za ajabu za kaboni
Lakini idadi ya atomi katika molekuli ya kaboni daima hubakia sawa. Wakati huo huo, huunda vitu tofauti kabisa. Marekebisho ya kawaida ya kaboni ni almasi na grafiti. Dutu ya kwanza inachukuliwa kuwa ngumu zaidi kwenye sayari. Mali hii ni kutokana na ukweli kwamba atomi katika almasi zimefungwa na vifungo vikali vya ushirikiano katika pande zote. Kwa pamoja wanaunda mtandao wa pande tatu wa tetrahedra.
Katika grafiti, vifungo vikali huundwa kati ya atomi zilizo katika ndege iliyo mlalo pekee. Kwa sababu hii, karibu haiwezekani kuvunja fimbo ya grafiti kwa urefu. Lakini vifungo vinavyounganisha tabaka za usawa za kaboni kwa kila mmoja ni dhaifu sana. Kwa hiyo, kila wakati tunachora penseli rahisi kwenye karatasi, alama ya kijivu inabaki juu yake. Hii ni safu ya kaboni.
Mgawo wa salfa
Sababu ya kubadilishwa kwa salfa pia iko katika vipengele vya muundo wa ndani wa molekuli. Sura imara zaidi ni rhombic. Fuwele za aina hii ya alotropi ya sulfuri huitwa rhomboidal. Kila moja yao huundwa na molekuli zenye umbo la taji, ambayo kila moja inajumuisha atomi 8. Kwa mujibu wa mali yake ya kimwili, sulfuri ya rhombic ni imara ya njano. Sio tu haina kuyeyuka katika maji, lakini hata haijatiwa maji nayo. Uwekaji joto na umeme uko chini sana.
Muundo wa salfa ya kliniki moja inawakilishwa na bomba la parallele na pembe za oblique. Kwa kuibua, dutu hii inafanana na sindano za njano za giza. Ikiwa sulfuri inayeyuka na kisha kuwekwa kwenye maji baridi, marekebisho yake mapya yanaundwa. Muundo wake wa asili utavunjika kwa minyororo ya polymer ya urefu tofauti. Hivi ndivyo salfa ya plastiki hupatikana - rubbery mass ya kahawia.
Marekebisho ya fosforasi
Wanasayansi wana aina 11 za fosforasi. Alotropi yake iligunduliwa karibu kwa bahati mbaya, kama dutu hii yenyewe. Katika kutafuta jiwe la mwanafalsafa, alchemist Brand alipokea mwangaDutu kavu inayotokana na uvukizi wa mkojo. Ilikuwa fosforasi nyeupe. Dutu hii ina sifa ya shughuli za juu za kemikali. Inatosha kuongeza halijoto hadi nyuzi 40 kwa fosforasi nyeupe kuitikia ikiwa na oksijeni na kuwasha.
Kwa fosforasi, sababu ya allotropi ni mabadiliko katika muundo wa kimiani kioo. Inaweza kubadilishwa tu chini ya hali fulani. Kwa hiyo, kwa kuongeza shinikizo na joto katika anga ya dioksidi kaboni, fosforasi nyekundu hupatikana. Kemikali, ni chini ya kazi, hivyo si sifa ya luminescence. Inapokanzwa, inageuka kuwa mvuke. Tunaona haya kila tunapowasha mechi za kawaida. Sehemu ya kusaga ina fosforasi nyekundu.
Kwa hivyo, alotropi ni kuwepo kwa kipengele kimoja cha kemikali katika umbo la dutu kadhaa rahisi. Mara nyingi hupatikana kati ya zisizo za metali. Sababu kuu za jambo hili huchukuliwa kuwa idadi tofauti ya atomi zinazounda molekuli ya dutu, na vile vile mabadiliko katika usanidi wa kimiani ya fuwele.
