Nga artikulli ynë do të mësoni se çfarë është alotropia. Ky koncept është i përhapur në natyrë. Për shembull, oksigjeni dhe ozoni janë substanca që përbëhen vetëm nga elementi kimik oksigjen. Si është e mundur kjo? Le ta kuptojmë së bashku.
Përkufizimi i konceptit
Alotropia është fenomeni i ekzistencës së një elementi kimik në formën e dy ose më shumë substancave të thjeshta. Jens Berzelius, një kimist dhe mineralog nga Suedia, konsiderohet të jetë zbuluesi i saj. Alotropia është një fenomen që ka shumë të përbashkëta me polimorfizmin kristal. Kjo shkaktoi një debat të gjatë midis shkencëtarëve. Aktualisht, ata kanë arritur në përfundimin se polimorfizmi është karakteristik vetëm për substancat e thjeshta të ngurta.
Shkaktarët e alotropisë
Jo të gjithë elementët kimikë mund të formojnë disa substanca të thjeshta. Aftësia për alotropi është për shkak të strukturës së atomit. Më shpesh, ndodh në elementë që kanë një vlerë të ndryshueshme të gjendjes së oksidimit. Këto përfshijnë gjysmë dhe jometale, gaze inerte dhe halogjene.
Alotropia mund të jetë për shkak të disa arsyeve. Këto përfshijnë një numër të ndryshëm atomesh, rendin e lidhjes së tyre në një molekulë, paralelizmin e rrotullimeve të elektroneve, llojinrrjetë kristali. Le t'i shqyrtojmë këto lloje të alotropisë duke përdorur shembuj specifikë.
Oksigjen dhe ozon
Ky lloj alotropie është një shembull se si një numër i ndryshëm atomesh të një elementi kimik përcakton vetitë fizike dhe kimike të një substance. Kjo vlen edhe për ndikimin fiziologjik në organizmat e gjallë. Pra, oksigjeni përbëhet nga dy atome oksigjeni, ozoni - nga tre.
Cili është ndryshimi midis këtyre substancave? Të dyja janë të gazta. Oksigjeni nuk ka ngjyrë, shije apo erë, është një herë e gjysmë më i lehtë se ozoni. Kjo substancë është shumë e tretshme në ujë, dhe me uljen e temperaturës, shpejtësia e këtij procesi vetëm rritet. Oksigjeni është i nevojshëm për të gjithë organizmat për frymëmarrje. Prandaj, kjo substancë është jetike.
Ozoni është blu. Secili prej nesh ndjeu erën e tij karakteristike pas shiut. Është e ashpër, por mjaft e këndshme. Krahasuar me oksigjenin, ozoni është më reaktiv. Cila eshte arsyeja? Kur ozoni dekompozohet, formohet një molekulë oksigjeni dhe një atom i lirë oksigjeni. Ai hyn menjëherë në reaksione të përbëra, duke formuar substanca të reja.
Vetitë e mahnitshme të karbonit
Por numri i atomeve në një molekulë karboni mbetet gjithmonë i njëjtë. Në të njëjtën kohë, ajo formon substanca krejtësisht të ndryshme. Modifikimet më të zakonshme të karbonit janë diamanti dhe grafiti. Substanca e parë konsiderohet më e vështira në planet. Kjo veti është për shkak të faktit se atomet në diamant janë të lidhur me lidhje të forta kovalente në të gjitha drejtimet. Së bashku ata formojnë një rrjet tredimensional tetraedrash.
Në grafit, lidhjet e forta formohen vetëm midis atomeve të vendosura në një plan horizontal. Për këtë arsye, është pothuajse e pamundur të thyhet një shufër grafiti për së gjati. Por lidhjet që lidhin shtresat horizontale të karbonit me njëra-tjetrën janë shumë të dobëta. Prandaj, sa herë që vizatojmë një laps të thjeshtë në letër, mbi të mbetet një shenjë gri. Kjo është shtresa e karbonit.
Alotropia e squfurit
Arsyeja e modifikimit të squfurit qëndron edhe në veçoritë e strukturës së brendshme të molekulave. Forma më e qëndrueshme është rombike. Kristalet e këtij lloji të alotropisë së squfurit quhen romboidale. Secila prej tyre formohet nga molekula në formë kurore, secila prej të cilave përfshin 8 atome. Sipas vetive fizike, squfuri rombik është i ngurtë me ngjyrë të verdhë. Ai jo vetëm që nuk tretet në ujë, por as nuk laget prej tij. Nxehtësia dhe përçueshmëria elektrike janë shumë të ulëta.
Struktura e squfurit monoklinik përfaqësohet nga një paralelipiped me qoshe të zhdrejtë. Vizualisht, kjo substancë i ngjan gjilpërave me ngjyrë të verdhë të errët. Nëse squfuri shkrihet dhe më pas vendoset në ujë të ftohtë, formohet modifikimi i tij i ri. Struktura e tij origjinale do të ndahet në zinxhirë polimer me gjatësi të ndryshme. Kështu fitohet squfuri plastik - një masë gome kafe.
Modifikime të fosforit
Shkencëtarët kanë 11 lloje të fosforit. Alotropia e saj u zbulua pothuajse rastësisht, si vetë kjo substancë. Në kërkim të gurit të filozofit, alkimisti Brand mori një shkëlqimsubstancë e thatë që rezulton nga avullimi i urinës. Ishte fosfor i bardhë. Kjo substancë karakterizohet nga aktivitet i lartë kimik. Mjafton të ngrihet temperatura në 40 gradë që fosfori i bardhë të reagojë me oksigjenin dhe të ndizet.
Për fosforin, shkaku i alotropisë është një ndryshim në strukturën e rrjetës kristalore. Mund të ndryshohet vetëm në kushte të caktuara. Pra, duke rritur presionin dhe temperaturën në një atmosferë të dioksidit të karbonit, fitohet fosfor i kuq. Kimikisht është më pak aktiv, prandaj nuk karakterizohet nga luminescenca. Kur nxehet, shndërrohet në avull. Këtë e shohim sa herë që ndezim ndeshje të rregullta. Sipërfaqja e grirës përmban vetëm fosfor të kuq.
Pra, alotropia është ekzistenca e një elementi kimik në formën e disa substancave të thjeshta. Më shpesh gjendet në mesin e jometaleve. Arsyet kryesore për këtë fenomen konsiderohen të jenë një numër i ndryshëm atomesh që formojnë një molekulë të një substance, si dhe një ndryshim në konfigurimin e rrjetës kristalore.
