Библиотечка юного химика. Читаем о химии с интересом. Аллотропия

Зябкина О.А., учитель химии МБОУ Митрофановской СОШ Библиотечка юного химика. Читаем о химии с интересом.  Аллотропия Изучение   простых   веществ   и   их   свойств   чрезвычайно   важно   для неорганической химии и закладывает основу для ее изучения. Кардинальная особенность простых веществ заключается в том, что при рассмотрении их свойств не нужно учитывать изменения их состава, поскольку он всегда один и   тот   же.   Но   и   у   простых   веществ   необходимо   уделить   особое   внимание явлению аллотропии. Это позволит выявлять зависимость свойств веществ от их химического строения. Аллотропия (от греческого «tropos» — признак) — это процесс, при котором один   химический   элемент   может   трансформироваться   в   два   или   больше простых веществ. К примеру, атомы кислорода могут преобразоваться в два других   различных   вещества   – кислород и озон,   а сера –   кристаллическую   и пластическую   серу.   Вещества,   которые   образовались   из   атомов   одно химического   элемента,   называют   аллотропными   модификациями этого элемента.   Аллотропия   вызвана   разнящимся   набором   молекул   в   простом веществе или разным местонахождением частиц в кристаллической решётке этого вещества. В 1841 году явление  аллотропии  стало  известно  науке благодаря  ученому Йенсу Якобу Берцелиусу, позднее тщательные и долгие исследования этого явления были проделаны А. Шреттером. В 1860 году, вскоре после того как был   открыт закон   Авогадро,  по   которому   в  веществах   одного   объема,   где установлены равные температуры и давление, существует равное количество молекул,   ученые   поняли,   что   элементы   имеют   возможность   находиться   в форме молекул со множеством атомов. К примеру, О2 — кислород и О3 — озон.   В   самом   начале   двадцатого   века   стало   понятно,   что   отличия   в кристаллической   конструкции   простых   веществ   —   это   еще   одна   причина аллотропии. Аллотропные модификации На   сегодняшний   день   насчитывается   больше   четырехсот   аллотропных модификаций простых веществ. К примеру, алмаз и графит – это аллотропные модификации углерода, хотя эти вещества внешне совершенно непохожи. У графита   структура   гексагональная   слоистая,   а   у   алмаза   выглядит   как правильно соединенная с друг другом сетка тетраэдрических образований. Иногда это явление объединяют с полиморфизмом. Это возможность веществ твердого агрегатного состояния находится в двух или больше видоизмененияхс   различной   кристаллическим   построением   и   свойствами   при   одинаковом химическом   составе.   Но   аллотропия   имеет   отношение   лишь   к   простым веществам, вне зависимости от их агрегатного состояния, а полиморфизм — к любому   твердому   вещество,   без   указания   на   то,   простое   оно   или сложное.Несмотря на количество аллотропных модификаций у химического элемента, самым стойким и не разрушающимся оказывается, в большинстве, только   одно.   Вот   примеры   одних   из   самых   распространенных   примеров аллотропии   веществ: углеродможет   образовать   множество   аллотропных модификаций —   алмаз,   графит, карбин   и   т.д.   Кремний   образует   два аллотропных видоизменения: аморфный и кристаллический кремний. Аллотропные формы углерода:  a) лонсдейлит; б) алмаз; в) графит; г) аморфный углерод; д) C60 (фуллерен); е) графен; ж) однослойная нанотрубка Разнообразие сложных веществ наблюдается из­за их разного количественного состава.   Его   можно   определить   по   набору   электронов,   находящихся   на электронном   уровне   атома   и   количественное   содержание   протонов   и нейтронов в ядре. Но было обнаружено, что химэлементы могут образовывать различные вариации, у которых у ядер один и тот же заряд, но при этом у них разные массы. Такие разновидности атомов называются изотопами. Явления аллотропии   и   изотопии   являются   подтверждениями   многообразия неорганических веществ.