«Аллотропия»

Iсвойство некоторых химических простых тел (элементов) являться в двух или нескольких столь различных видоизменениях, что их можно принять за совершенно различные тела, если бы тождество их химической природы не было твердо установлено химическими превращениями. Аллотропические видоизменения, или модификации, известны для многих элементов. Хороший пример тому представляет углерод, являющийся или в виде алмаза, или в виде графита, или, наконец, в виде аморфного угля. Такие же видоизменения бывают у бора и кремния. Бесцветный, легко воспламеняющийся фосфор, нагретый в безвоздушном пространстве, точно так же превращается в красное аллотропическое видоизменение, не воспламеняющееся на воздухе и не имеющее ядовитых свойств, в такой сильной степени свойственных обыкновенному (желт.) фосфору.

(от греч. állos — другой и trópos — поворот, свойство)

существование одного и того же химического элемента в виде двух или нескольких простых веществ, различных по строению и свойствам, т. н. аллотропических модификаций. А. может быть результатом образования молекул с различным числом атомов (например, кислород O₂ и озон O₃) или образования различных кристаллических форм (например, графит и алмаз); в этом случае А. — частный случай Полиморфизма.

1. аллотропи́я;
2. аллотропи́и;
3. аллотропи́и;
4. аллотропи́й;
5. аллотропи́и;
6. аллотропи́ям;
7. аллотропи́ю;
8. аллотропи́и;
9. аллотропи́ей;
10. аллотропи́ею;
11. аллотропи́ями;
12. аллотропи́и;
13. аллотропи́ях.

-и, ж.

Существование одного и того же химического элемента в виде двух или нескольких простых веществ, различных по строению и свойствам.

[От греч. ’άλλος — другой и τροπή — поворот]

АЛЛОТРОПИЯ (от алло... и греч. tropos - поворот - свойство), существование химических элементов в виде двух или более простых веществ. Может быть обусловлена образованием молекул с различным числом атомов (напр., кислород O2 и озон O3) либо кристаллов различных модификаций (напр., алмаз и графит, состоящие из атомов углерода). В последнем примере аллотропия - частный случай полиморфизма.

Enantiotropy — Аллотропия.

Существование различных кристаллических форм одного и того же вещества, при которой одна форма является устойчивой выше некоторой температуры, а другая форма устойчивой ниже той же температуры. Например, феррит и аустенит являются аллотропными формами в сплавах на основе железа.

Allotropy — Аллотропия.

(1) Синоним полиморфизма. Термином аллотропии обычно описывают полиморфное превращение элементов, конечных фаз и сплавов. (2) Существование элементов в двух или более кристаллических состояниях.

allotropy, allotropism

allotropy

f.allotropy

ж. хим.

alotropía f

АЛЛОТРОПИЯ, свойство некоторых химических элементов, позволяющее им существовать в двух или более различных физических формах. Каждая форма (называемая аллотропом) может иметь различные химические свойства, но способна превратиться и в другой аллотроп, если будут созданы соответствующие условия. Примером аллотропов являются молекулярный кислород и озон, белый и желтый фосфор, графит и алмаз (уголь).

Уголь может существовать в двух формах: алмаз и фа-фит. Они являются алло-тропами угля. На верхней схеме показано атомное строение алмаза, можно видеть характерные острые углы. На нижней схеме — структура графита, показывающая его правильно расположенные слои. Хотя атомы углерода в слоях связаны крепко, связи между слоями слабы, что и позволяет нам использовать графит в качестве смазки.

существование химических элементов в двух или более молекулярных либо кристаллических формах. Например, аллотропами являются обычный кислород O2 и озон O3; в этом случае аллотропия обусловлена образованием молекул с разным числом атомов. Чаще всего аллотропия связана с образованием кристаллов различных модификаций. Углерод существует в двух четко различающихся кристаллических аллотропных формах: в виде алмаза и графита. Раньше полагали, что т.н. аморфные формы углерода, древесный уголь и сажа, - тоже его аллотропные модификации, но оказалось, что они имеют такое же кристаллическое строение, что и графит. Сера встречается в двух кристаллических модификациях: ромбической (a-S) и моноклинной (b-S); известны по крайней мере три ее некристаллические формы: l-S, m-S и фиолетовая. Для фосфора хорошо изучены белая и красная модификации, описан также черный фосфор; при температуре ниже -77° С существует еще одна разновидность белого фосфора. Обнаружены аллотропные модификации As, Sn, Sb, Se, а при высоких температурах - железа и многих других элементов.

Энантиотропные и монотропные формы. Кристаллические модификации химического элемента могут переходить одна в другую по-разному, что можно проиллюстрировать на примерах серы и фосфора. При обычной температуре стабильной является ромбическая модификация серы, которая при нагревании до 95,6° С и давлении 1 атм переходит в моноклинную форму. Последняя при охлаждении ниже 95,6° С вновь переходит в ромбическую форму. Таким образом, переход одной формы серы в другую происходит при одной и той же температуре, и сами формы называются энантиотропными. Другая картина наблюдается для фосфора. Белая его форма может превращаться в красную почти при любой температуре. При температурах ниже 200° С процесс протекает очень медленно, но его можно ускорить с помощью катализатора, например иода. Обратный же переход красного фосфора в белый невозможен без образования промежуточной газовой фазы. Красная форма стабильна во всем диапазоне температур, где она находится в твердом состоянии, тогда как белая нестабильна при любой температуре (метастабильна). Переход из нестабильной формы в стабильную в принципе возможен при любой температуре, а обратный - нет, т.е. определенная точка перехода отсутствует. Здесь мы имеем дело с монотропными модификациями элемента. Две известные модификации олова энантиотропны. Модификации углерода - графит и алмаз - монотропны, причем стабильной является форма графита. Красная и белая формы фосфора монотропны, а две белые его модификации энантиотропны, температура перехода равна -77° С при давлении 1 атм.

ЛИТЕРАТУРА

Эддисон У. Аллотропия химических элементов. М., 1966

АЛЛОТРОПИ́Я -и; ж. [от греч. allos - другой и tropos - поворот, направление]. Существование одного и того же химического элемента в виде двух или нескольких простых веществ, различных по строению и свойствам.

◁ Аллотропи́ческий, -ая, -ое. Графит и алмаз являются аллотропическими видоизменениями углерода.

* * *

(от алло... и греч. trópos — поворот, свойство), существование химических элементов в виде двух или более простых веществ. Может быть обусловлена образованием молекул с различным числом атомов (например, кислород О₂ и озон О₃) либо кристаллов различных модификаций (например, алмаз и графит, состоящие из атомов углерода). В последнем примере аллотропия — частный случай полиморфизма.

* * *

АЛЛОТРО́ПИЯ (от алло... и греч. tropos — поворот, свойство), существование химических элементов в виде двух или более кристаллических фаз(см. ФАЗА). Аллотропия — частный случай полиморфизма(см. ПОЛИМОРФИЗМ (в минералогии)). В понятие аллотропия включают также существование некристаллических фаз, таких, как кислород и озон, орто- и параводород.

Большинство простых веществ существуют в нескольких аллотропных модификациях. Например, для чистого железа при атмосферном давлении известны три модификации:

a-железо « b-железо « d-железо

ОЦК 910^о С ГЦК 1400^о С ОЦК

Общеизвестен пример существования двух модификаций олова: серое a-олово — полупроводник со структурой алмаза и белое b-олово — типичный металл.

Каждая полиморфная (аллотропная) модификация вещества стабильна лишь в своей области температур и давлений, но и в метастабильном, неустойчивом состоянии она может существовать достаточно долго. Полиморфизм олова является здесь хорошим примером. Белое олово может переохлаждаться ниже температуры перехода, равной 13,2 °С, и существовать в виде белого металла достаточно долго. Однако его состояние при температуре менее 13,2 °С неустойчиво, поэтому сотрясение, механическое повреждение, внесение стабильной затравки вызывает резкий скачкообразный переход, получивший название «оловянной чумы». Переход из b- в a-модификацию происходит с изменением типа связи от металлической к ковалентной и сопровождается резким изменением объема. Коэффициент линейного расширения у серого олова в четыре раза больше, чем у белого, поэтому белое олово, переходя в серое, рассыпается в порошок.

Углерод существует в двух четко различающихся кристаллических аллотропных формах: в виде алмаза(см. АЛМАЗ (минерал)) и графита(см. ГРАФИТ). Раньше полагали, что так называемые аморфные формы углерода, древесный уголь и сажа, — тоже его аллотропные модификации, но оказалось, что они имеют такое же кристаллическое строение, что и графит. Полиморфное превращение кристаллов углерода — пример монотропного, т. е. необратимого, перехода. При температурах выше 1000 °С алмаз легко и быстро переходит в графит. В противоположность этому превратить графит в алмаз удается лишь при температурах более 3000 °С и давлениях до 100 Мпа, т. е. при условиях термодинамической устойчивости алмаза. Аналогичная картина наблюдается для фосфора(см. ФОСФОР). Белая его форма может превращаться в красную почти при любой температуре. При температурах ниже 200 °С процесс протекает очень медленно, но его можно ускорить с помощью катализатора, например йода. Обратный же переход красного фосфора в белый невозможен без образования промежуточной газовой фазы. Красная форма стабильна во всем диапазоне температур, где она находится в твердом состоянии, тогда как белая нестабильна при любой температуре (метастабильна). Переход из нестабильной формы в стабильную в принципе возможен при любой температуре, а обратный — нет, т. е. определенная точка перехода отсутствует. Здесь мы тоже имеем дело с монотропными модификациями элемента.

В случае серы при обычной температуре стабильной является ромбическая модификация серы, которая при нагревании до 95,6 °С и давлении 1 атм переходит в моноклинную форму. Последняя при охлаждении ниже 95,6 °С вновь переходит в ромбическую форму. Таким образом, переход одной формы серы в другую происходит при одной и той же температуре, и сами формы называются энантиотропными. Две известные модификации олова энантиотропны.

— полиморфизм элементов (углерод, сера и др.).

(от греч. allos - другой и... тропия) - существование одного и того же хим. элемента в виде двух или неск. простых в-в. А. может быть результатом образования молекул с разл. числом атомов (напр., кислород О₂ и озон О₃) или разл. кристаллич. форм (напр., углерод образует графит и алмаз); в последнем случае А. наз. также полиморфизмом.

АЛЛОТРОПИЯ — свойство некоторых хим. элементов в свободном виде существовать в нескольких видоизменениях (модификациях), различных по строению кристаллической решетки, физ. и хим. свойствам, напр. углерод существует в виде угля, графита и алмаза.