Манай нийтлэлээс та аллотропи гэж юу болохыг мэдэх болно. Энэ ойлголт нь байгальд өргөн тархсан байдаг. Жишээлбэл, хүчилтөрөгч ба озон нь зөвхөн хүчилтөрөгчийн химийн элементээс бүрддэг бодис юм. Энэ яаж боломжтой вэ? Хамтдаа шийдэцгээе.
Үзэл баримтлалын тодорхойлолт
Аллотропи гэдэг нь нэг химийн элемент хоёр ба түүнээс дээш энгийн бодис хэлбэрээр орших үзэгдлийг хэлнэ. Шведийн химич, эрдэс судлаач Йенс Берзелиус үүнийг нээсэн гэж үздэг. Аллотропи бол талст полиморфизмтэй ижил төстэй үзэгдэл юм. Энэ нь эрдэмтдийн дунд удаан хугацааны маргаан үүсгэсэн. Одоогийн байдлаар тэд полиморфизм нь зөвхөн хатуу энгийн бодисуудад байдаг гэсэн дүгнэлтэд хүрсэн байна.
Аллотропийн шалтгаан
Бүх химийн элементүүд хэд хэдэн энгийн бодис үүсгэж чадахгүй. Аллотропи хийх чадвар нь атомын бүтэцтэй холбоотой. Ихэнхдээ энэ нь исэлдэлтийн төлөвийн хувьсах утгатай элементүүдэд тохиолддог. Үүнд хагас ба металл бус, идэвхгүй хий, галоген орно.
Аллотропи нь хэд хэдэн шалтгааны улмаас үүсдэг. Эдгээрт өөр өөр тооны атомууд, тэдгээрийн молекулд холбогдох дараалал, электрон эргэлтийн параллелизм, төрөл зэрэг орно.болор тор. Тодорхой жишээнүүдийг ашиглан эдгээр төрлийн аллотропийг авч үзье.
Хүчилтөрөгч ба озон
Энэ төрлийн аллотропи нь нэг химийн элементийн өөр өөр атомууд нь бодисын физик, химийн шинж чанарыг тодорхойлдог жишээ юм. Энэ нь амьд организмд үзүүлэх физиологийн нөлөөнд ч хамаатай. Тэгэхээр хүчилтөрөгч нь хоёр хүчилтөрөгчийн атомаас, озон нь гурван атомаас бүрддэг.
Эдгээр бодисуудын ялгаа нь юу вэ? Хоёулаа хий хэлбэртэй. Хүчилтөрөгч нь өнгө, амт, үнэргүй, озоноос нэг хагас дахин хөнгөн. Энэ бодис нь усанд маш сайн уусдаг бөгөөд температур буурах тусам энэ процессын хурд нэмэгддэг. Хүчилтөрөгч нь бүх организмд амьсгалахад шаардлагатай байдаг. Тиймээс энэ бодис амин чухал юм.
Озон цэнхэр өнгөтэй. Бидний хүн нэг бүр борооны дараа түүний өвөрмөц үнэрийг мэдэрсэн. Энэ нь хатуу ширүүн боловч нэлээд тааламжтай. Хүчилтөрөгчтэй харьцуулахад озон нь илүү идэвхтэй байдаг. Ямар шалтгаантай юм бэ? Озон задрахад хүчилтөрөгчийн молекул ба чөлөөт хүчилтөрөгчийн атом үүсдэг. Энэ нь шууд нийлмэл урвалд орж шинэ бодис үүсгэдэг.
Нүүрстөрөгчийн гайхалтай шинж чанарууд
Гэхдээ нүүрстөрөгчийн молекул дахь атомын тоо үргэлж ижил хэвээр байна. Үүний зэрэгцээ энэ нь огт өөр бодис үүсгэдэг. Нүүрстөрөгчийн хамгийн түгээмэл өөрчлөлт нь алмаз ба бал чулуу юм. Эхний бодис нь дэлхий дээрх хамгийн хатуу бодис гэж тооцогддог. Энэ шинж чанар нь алмаз дахь атомууд бүх чиглэлд хүчтэй ковалент холбоогоор холбогддогтой холбоотой юм. Тэд хамтдаа тетраэдрийн гурван хэмжээст сүлжээг үүсгэдэг.
Бал чулуунд зөвхөн хэвтээ хавтгайд байрлах атомуудын хооронд хүчтэй холбоо үүсдэг. Энэ шалтгааны улмаас графит саваа уртын дагуу хугалах нь бараг боломжгүй юм. Гэхдээ нүүрстөрөгчийн хэвтээ давхаргыг хооронд нь холбодог холбоо нь маш сул байдаг. Тиймээс бид цаасан дээр энгийн харандаа зурах бүрт саарал тэмдэг үлддэг. Энэ бол нүүрстөрөгчийн давхарга юм.
Хүхрийн аллотропи
Хүхрийн өөрчлөлтийн шалтгаан нь молекулын дотоод бүтцийн онцлогт мөн оршдог. Хамгийн тогтвортой хэлбэр нь ромбо юм. Энэ төрлийн хүхрийн аллотропийн талстыг ромбоид гэж нэрлэдэг. Тэд тус бүр нь титэм хэлбэртэй молекулуудаас бүрддэг бөгөөд тэдгээр нь тус бүрдээ 8 атом агуулдаг. Физик шинж чанараараа ромб хүхэр нь шар өнгийн хатуу бодис юм. Энэ нь зөвхөн усанд уусдаггүй, тэр ч байтугай түүгээр нордоггүй. Дулаан болон цахилгаан дамжуулах чанар маш бага.
Моноклин хүхрийн бүтцийг ташуу булантай параллелепипедээр төлөөлдөг. Харааны хувьд энэ бодис нь хар шар өнгийн зүүтэй төстэй. Хэрэв хүхэр хайлж, дараа нь хүйтэн усанд хийвэл түүний шинэ өөрчлөлт үүснэ. Түүний анхны бүтэц нь янз бүрийн урттай полимер гинж хүртэл задрах болно. Ингэж хуванцар хүхрийг гаргаж авдаг - бор резинэн масс.
Фосфорын өөрчлөлт
Эрдэмтэд 11 төрлийн фосфор байдаг. Түүний аллотропи нь энэ бодис шиг бараг санамсаргүй байдлаар нээгдсэн. Гүн ухааны чулууг хайж байхдаа алхимич Брэнд гэрэлтэгчийг хүлээн ававшээсний ууршилтаас үүссэн хуурай бодис. Энэ нь цагаан фосфор байсан. Энэ бодис нь химийн өндөр идэвхжилээр тодорхойлогддог. Цагаан фосфор хүчилтөрөгчтэй урвалд орж, гал авалцахын тулд температурыг 40 хэм хүртэл өсгөхөд хангалттай.
Фосфорын хувьд аллотропийн шалтгаан нь болор торны бүтцийн өөрчлөлт юм. Үүнийг зөвхөн тодорхой нөхцөлд өөрчлөх боломжтой. Тиймээс нүүрстөрөгчийн давхар ислийн агаар мандалд даралт, температурыг нэмэгдүүлэх замаар улаан фосфорыг олж авдаг. Химийн хувьд энэ нь бага идэвхжилтэй тул гэрэлтэх шинж чанартай байдаггүй. Халах үед энэ нь уур болж хувирдаг. Бид ердийн шүдэнз асаах болгондоо үүнийг хардаг. Сараалжны гадаргуу нь зүгээр л улаан фосфор агуулдаг.
Тиймээс аллотропи гэдэг нь нэг химийн элемент хэд хэдэн энгийн бодис хэлбэрээр оршихыг хэлнэ. Ихэнхдээ металл бус материалаас олддог. Энэ үзэгдлийн гол шалтгаан нь бодисын молекулыг бүрдүүлдэг атомын тоо өөр, мөн болор торны тохиргоо өөрчлөгдсөнтэй холбоотой гэж үздэг.
