Аллотропия и полиморфизм в чем разница
Разница между полиморфизмом и аллотропией
Ключевое различие между полиморфизмом и аллотропией заключается в том, что полиморфизм возникает в химических соединениях, тогда как аллотропия возникает в химических элементах.
Полиморфизм — это наличие нескольких разных форм у одного и того же твердого материала. Это означает, что соединения этого типа могут иметь более одной кристаллической структуры. Аллотропия, с другой стороны, является аналогичной химической концепцией, но она описывает наличие нескольких различных форм одного и того же химического элемента.
Содержание
Что такое полиморфизм?
Полиморфизм — это способность твердого материала существовать в нескольких формах с различной кристаллической структурой. Увидеть эту характеристику можно в любом кристаллическом материале, таком как полимеры, минералы, металлы и д.р. Наиболее яркий пример демонстрирует минерал — карбонат кальция (СаСО3). Он демонстрирует полиморфизм при кристаллизации в Арагонит и Кальцит.
Существует несколько типов полиморфизма:
Изменение условий во время процесса кристаллизации является главной причиной, которая ответственна за возникновение полиморфизма в кристаллических материалах. Эти переменные условия следующие:
Что такое аллотропия?
Аллотропия — это существование двух или более различных физических форм химического элемента. Эти формы существуют в одном физическом состоянии, в основном в твердом состоянии. Следовательно, это разные структурные модификации одного и того же химического элемента. Аллотропы содержат атомы одного и того же химического элемента, которые связывается друг с другом по-разному.
Кроме того, эти разные формы могут иметь разные физические свойства, поскольку они имеют разную структуру, и химическое поведение также может меняться. Один аллотроп может превращаться в другой, при изменении некоторых факторов, таких как давление, свет, температура и т.д. Эти физические факторы влияют на стабильность этих соединений. Некоторые общие примеры для аллотропов следующие:
В чем разница между полиморфизмом и аллотропией?
Полиморфизм — это способность твердого материала существовать в более чем одной форме или кристаллической структуре. Полиморфизм происходит только в химических соединениях. Кроме того, он описывает различия в кристаллических структурах соединений. Аллотропия — это существование двух или более различных физических форм химического элемента. Аллотропия происходит только в химических элементах. В дополнение к этому, она описывает различия в атомном расположении соединений, имеющих атомы одного и того же химического элемента.
Заключение — Полиморфизм против Аллотропии
Полиморфизм и аллотропия — два связанных термина в неорганической химии. Разница между полиморфизмом и аллотропией заключается в том, что полиморфизм возникает в химических соединениях, а аллотропия — в химических элементах.
Аллотропия, или полиморфные превращения
Способность некоторых металлов существовать в различных кристаллических формах в зависимости от внешних условий (давление, температура) называется аллотропией,или полиморфизмом.
Каждый вид решетки представляет собой аллотропическое видоизменение или модификацию.
Примером аллотропического видоизменения в зависимости от температуры является железо (Fe).
1392 1539 0 C – ОЦК − Feγ; (высокотемпературное Feα).
Превращение одной модификации в другую протекает при постоянной температуре и сопровождается тепловым эффектом. Видоизменения элемента обозначаются буквами греческого алфавита в виде индекса у основного обозначения металла.
Примером аллотропического видоизменения, обусловленного изменением давления, является углерод: при низких давлениях образуется графит, а при высоких − алмаз.
Используя явление полиморфизма, можно упрочнять и разупрочнять сплавы при помощи термической обработки.
Магнитные превращения
Некоторые металлы намагничиваются под действием магнитного поля. После удаления магнитного поля они обладают остаточным магнетизмом. Это явление впервые обнаружено на железе и получило название ферромагнетизма. К ферромагнетикам относятся железо, кобальт, никель и некоторые другие металлы.
При нагреве ферромагнитные свойства металла уменьшаются постепенно: вначале слабо, затем резко, и при определенной температуре (точка Кюри) исчезают (точка Кюри для железа – 768 ° С). Выше этой температуры металлы становятся парамагнетиками. Магнитные превращения не связаны с изменением кристаллической решетки или микроструктуры, они обусловлены изменениями в характере межэлектронного взаимодействия.
Катенация халькогенов. Аллотропия и полиморфизм
Одно из характерных свойств атомов халькогенов — их способность связываться друг с другом в кольца или цепи. Это явление называют Катенацией. Причина его связана с различной прочностью одинарных и двойных связей. Рассмотрим это явление на примере серы (табл.3).
Таблица 3. Энергии одинарных и двойных связей (кДж/моль).
Из приведенных значений следует, что образование двух одинарных — связей для серы вместо одной двойной ( 
+ 
) связано с выигрышем в энергии (530 — 421 = 109 Дж/моль). Для кислорода, напротив, одна двойная связь энергетически предпочтительнее (494-292=202 кДж/моль), чем две одинарные. Уменьшение прочности двойной связи при переходе от О к S связано с увеличением размеров р-орбиталей и уменьшением их перекрывания. Таким образом для кислорода катенация ограничивается небольшим числом нестойких соединений: O3 озон, O4F2.
Катенация не ограничивается простыми веществами. Известны соединения, содержащие гомоатомные циклы и цепи, стабилизированные концевыми — H, — Cl или группами — 
, например:
изоморфизм, полиморфизм и аллотропия
Вещества общей химической формулы, имеющие кристаллическую решетку одного типа, называются изоморфными. Изоморфизм обнаруживается, например, у нитрата натрия NaNO3 и карбоната кальция CaCO3, находящегося в форме минерала кальцита. Оба этих вещества имеют ромбоэдрическую кристаллическую структуру.
Способность какого-либо соединения существовать в двух или нескольких кристаллических формах называется полиморфизмом. Примером полиморфного соединения является кремнезем-оксид кремния(1У) SiO2. Он имеет каркасную ковалентную структуру, в которой атомы кремния связаны с четырьмя атомами кислорода в тетраэдрическую упаковку (рис. 3.33). Кварц представляет собой кристаллическую форму кремнезема, в которой он существует при обычных температурах. Он имеет гексагональную структуру. При высоких температурах кристаллическая структура кремнезема переходит в ромбическую, а затем в кубическую формы:
Температура, при которой одна форма вещества превращается в другую, называется температурой перехода.
Если какой-либо элемент может существовать в двух или нескольких твердых формах (кристаллических либо аморфных), то считается, что он проявляет аллотропию. Различные формы одного элемента называются аллотропами. Аллотропы существуют приблизительно у половины всех элементов.
Например, углерод существует в виде алмаза либо графита. Сера существует в двух кристаллических формах-ромбической и моноклинной-в зависимости от температуры (см. также гл. 6). Обе ее кристаллические формы являются примерами молекулярных кристаллов. Молекулы в них представляют собой гофрированные циклы, в каждом из которых содержится по восемь ковалентно связанных атомов серы (рис. 3.34). Твердая сера может существовать еще в третьей аллотропной форме-как пластическая сера. Эта форма серы неустойчива. Она состоит из длинных цепочек атомов серы, которые при комнатной температуре разрушаются и снова образуют молекулы S8, кристаллизующиеся в ромбическую решетку.
аллотропия
Полезное
Смотреть что такое «аллотропия» в других словарях:
аллотропия — аллотропия … Орфографический словарь-справочник
АЛЛОТРОПИЯ — (от греч. allos иной, и trepein обращать). Свойство некоторых химических веществ принимать различные формы, вместе с различными свойствами; напр., углерод, являющийся в виде алмаза, графита, угля. Словарь иностранных слов, вошедших в состав… … Словарь иностранных слов русского языка
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 … Большой Энциклопедический словарь
АЛЛОТРОПИЯ — 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… … Научно-технический энциклопедический словарь
АЛЛОТРОПИЯ — полиморфизм элементов (углерод, сера и др.). Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия
АЛЛОТРОПИЯ — (от греч. allos иной и tropos образ), свойство некоторых хим. элементов существовать в нескольких видоизменениях, различных по физ. и хим. свойствам. Причины А.: полимерия (см.) различное число атомов в молекуле (напр., у О, S, Р), различное… … Большая медицинская энциклопедия
аллотропия — Существование одного и того же химич. элемента в виде двух или нескольких простых вещ в, разных по строению и свойствам, т.н. аллотропич. модификаций. А. м. б. результатом образования разных кристаллич. форм (напр., фа фит и алмаз, a Fe и y Fe)… … Справочник технического переводчика
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 … Большая политехническая энциклопедия
Аллотропия — Алмаз и графит аллотропические формы углерода, отличающиеся строением кристаллической решётки Аллотропия (от др. греч … Википедия
АЛЛОТРОПИЯ — 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… … Энциклопедия Кольера