Məqaləmizdən allotropiyanın nə olduğunu öyrənəcəksiniz. Bu anlayış təbiətdə geniş yayılmışdır. Məsələn, oksigen və ozon yalnız oksigen kimyəvi elementindən ibarət olan maddələrdir. Bu necə mümkündür? Gəlin bunu birlikdə anlayaq.
Konseptin tərifi
Allotropiya bir kimyəvi elementin iki və ya daha çox sadə maddə halında mövcudluğu hadisəsidir. Onun kəşfçisi İsveçdən olan kimyaçı və mineraloq Yens Berzelius hesab edilir. Allotropiya kristal polimorfizmi ilə ümumi cəhətləri çox olan bir hadisədir. Bu, alimlər arasında uzun mübahisələrə səbəb oldu. Hazırda onlar polimorfizmin yalnız bərk sadə maddələr üçün xarakterik olduğu qənaətinə gəliblər.
Allotropiyanın səbəbləri
Bütün kimyəvi elementlər bir neçə sadə maddə əmələ gətirə bilməz. Allotropiya qabiliyyəti atomun quruluşu ilə bağlıdır. Çox vaxt oksidləşmə vəziyyətinin dəyişən dəyəri olan elementlərdə baş verir. Bunlara yarı və qeyri-metallar, inert qazlar və halogenlər daxildir.
Allotropiya bir neçə səbəbə görə ola bilər. Bunlara müxtəlif sayda atomlar, onların molekula qoşulma qaydası, elektron spinlərinin paralelliyi, növü daxildir.kristal qəfəs. Gəlin konkret misallardan istifadə edərək bu növ allotropiyaya nəzər salaq.
Oksigen və ozon
Bu növ allotropiya bir kimyəvi elementin müxtəlif sayda atomlarının maddənin fiziki və kimyəvi xassələrini necə təyin etdiyinə bir nümunədir. Bu, canlı orqanizmlərə fizioloji təsirə də aiddir. Beləliklə, oksigen iki oksigen atomundan, ozon üç atomdan ibarətdir.
Bu maddələrin fərqi nədir? Hər ikisi qazdır. Oksigenin rəngi, dadı və qoxusu yoxdur, ozondan bir yarım dəfə yüngüldür. Bu maddə suda yüksək dərəcədə həll olunur və temperaturun azalması ilə bu prosesin sürəti yalnız artır. Oksigen tənəffüs üçün bütün orqanizmlərə lazımdır. Buna görə də bu maddə həyati əhəmiyyət kəsb edir.
Ozon mavidir. Hər birimiz yağışdan sonra onun xarakterik qoxusunu hiss etdik. Sərt, lakin olduqca xoşdur. Oksigenlə müqayisədə ozon daha reaktivdir. Səbəb nədir? Ozon parçalandıqda oksigen molekulu və sərbəst oksigen atomu əmələ gəlir. Dərhal mürəkkəb reaksiyalara girərək yeni maddələr əmələ gətirir.
Karbonun heyrətamiz xüsusiyyətləri
Ancaq bir karbon molekulunda atomların sayı həmişə eyni qalır. Eyni zamanda, tamamilə fərqli maddələr əmələ gətirir. Karbonun ən çox yayılmış modifikasiyası almaz və qrafitdir. Birinci maddə planetin ən sərti hesab olunur. Bu xüsusiyyət almazdakı atomların bütün istiqamətlərdə güclü kovalent bağlarla bağlanması ilə bağlıdır. Onlar birlikdə tetraedrlərin üçölçülü şəbəkəsini təşkil edirlər.
Qrafitdə güclü bağlar yalnız üfüqi müstəvidə yerləşən atomlar arasında yaranır. Bu səbəbdən qrafit çubuğunu uzununa qırmaq demək olar ki, mümkün deyil. Lakin karbonun üfüqi təbəqələrini bir-birinə bağlayan bağlar çox zəifdir. Ona görə də hər dəfə kağıza sadə qələm çəkdiyimiz zaman üzərində boz bir iz qalır. Bu karbon təbəqəsidir.
Kükürdün allotropiyası
Kükürdün modifikasiyasına səbəb həm də molekulların daxili quruluşunun xüsusiyyətlərindədir. Ən sabit forma rombvari formadır. Bu tip kükürd allotropiyasının kristalları romboid adlanır. Onların hər biri tacşəkilli molekullardan əmələ gəlir və onların hər biri 8 atomdan ibarətdir. Fiziki xüsusiyyətlərinə görə rombvari kükürd sarı bərk maddədir. O, nəinki suda həll olunmur, hətta onunla islanmır. İstilik və elektrik keçiriciliyi çox aşağıdır.
Monoklinik kükürdün strukturu əyri küncləri olan paralelepipedlə təmsil olunur. Vizual olaraq bu maddə tünd sarı iynələrə bənzəyir. Kükürd əridilib sonra soyuq suya qoyularsa, onun yeni modifikasiyası əmələ gəlir. Onun orijinal strukturu müxtəlif uzunluqlu polimer zəncirlərinə parçalanacaq. Plastik kükürd belə alınır - qəhvəyi rezin kütlə.
Fosfor modifikasiyası
Alimlərin 11 növü fosfor var. Onun allotropiyası, bu maddənin özü kimi, demək olar ki, təsadüfən aşkar edilmişdir. Filosof daşının axtarışında kimyagər Brand bir işıq aldısidiyin buxarlanması nəticəsində yaranan quru maddə. Bu ağ fosfor idi. Bu maddə yüksək kimyəvi aktivliklə xarakterizə olunur. Ağ fosforun oksigenlə reaksiya verməsi və alovlanması üçün temperaturu 40 dərəcəyə qaldırmaq kifayətdir.
Fosfor üçün allotropiyanın səbəbi kristal qəfəsin strukturunun dəyişməsidir. Yalnız müəyyən şərtlər daxilində dəyişdirilə bilər. Beləliklə, karbon qazı atmosferində təzyiq və temperaturun artırılması ilə qırmızı fosfor əldə edilir. Kimyəvi cəhətdən daha az aktivdir, buna görə də lüminesans ilə xarakterizə olunmur. Qızdırıldıqda buxara çevrilir. Bunu hər dəfə adi kibrit yandıranda görürük. Izgara səthində sadəcə qırmızı fosfor var.
Beləliklə, allotropiya bir kimyəvi elementin bir neçə sadə maddə şəklində mövcudluğudur. Ən çox qeyri-metallar arasında tapılır. Bu hadisənin əsas səbəbləri kimi maddənin molekulunu təşkil edən atomların müxtəlif sayda olması, həmçinin kristal qəfəsin konfiqurasiyasının dəyişməsi hesab olunur.
