Chimie

Allotropie


L'allotropie est la propriété que certains éléments chimiques ont de former une ou plusieurs substances simples différentes. Ce sont des allotropes: carbone, oxygène, phosphore et soufre.

Le carbone a deux allotropes: le diamant et le graphite. Ces deux substances semblent n'avoir rien en commun. Le graphite est un solide gris doux au lustre métallique médiocre, qui se comporte bien avec l'électricité et la chaleur et a une densité de 2,25 g / ml.

Le diamant est solide dur (le plus dur de tous), a une brillance adamantine, ne conduit ni électricité ni chaleur, et a une densité de 3,51 g / ml. Mais les deux ont en commun la même composition chimique exprimée par la formule Cn, n étant un nombre très important et indéterminé.

La principale différence réside dans l'arrangement cristallin des atomes de carbone. Dans le graphite, des hexagones se forment. Chaque atome de carbone est attaché à seulement trois autres atomes de carbone, dans des lames plates, faiblement attirés les uns vers les autres. Dans le diamant, chaque atome de carbone est également lié à quatre autres atomes de carbone.



L'oxygène a deux allotropes, formant deux substances simples: l'oxygène gazeux (O2) et l'ozone gazeux (O3).

L'oxygène gazeux est incolore et inodore. Il fait partie de l'atmosphère et est indispensable à la vie des êtres aérobies. Les plantes le renvoient dans l'atmosphère par photosynthèse.

L'ozone est un gaz bleuâtre à l'odeur forte et désagréable. En tant qu'agent bactéricide, il est utilisé dans la purification de l'eau dans les soi-disant ozoneurs. L'ozone est présent dans la stratosphère, à environ 20 à 30 km de la surface de la terre. Il forme une couche qui absorbe une partie des rayons ultraviolets (UV) du soleil, les empêchant de devenir nocifs pour les organismes vivants.


GAZ D'OXYGÈNE

OZONE GAS

Le phosphore a deux formes allotropiques principales: le phosphore blanc et le phosphore rouge.

Le phosphore blanc (P4) est un solide blanc qui ressemble à de la cire. Il est très réactif, a une densité de 1,82 g / ml et fond à une température de 44 ° C et bout à 280 ° C. Si nous chauffons à 300 ° C en l'absence d'air, il devient du phosphore rouge, qui est plus stable (moins réactif).

Le phosphore rouge est une poudre amorphe rouge foncé (qui n'a pas de structure cristalline). Il a une densité de 2,38 g / mL, point de fusion 590 ° C. Chaque grain de poussière de cette substance est composé de millions de molécules P4, réunies pour former une molécule géante (P∞).

Le soufre a deux allotropes principaux: le soufre orthorhombique ou simplement rhombique et le soufre monocyclique. Les deux formes sont formées de molécules en forme d'anneau avec huit atomes de soufre (S8). La différence réside dans l'arrangement moléculaire dans l'espace. Ils produisent différents cristaux.

Les cristaux rhombiques ont une densité de 2,08 g / mL et leur point de fusion est de 112,8 ° C. Les monocycliques ont une densité de 1,96 g / ml et le point de fusion est de 119,2 ° C.

Les deux allotopes de soufre bouillent à une température de 445 ° C. C'est une poudre jaune, inodore, insoluble dans l'eau et très soluble dans le sulfure de carbone (CS2).


Vidéo: Allotropie: la définition dans "Les Sciences et moi" (Juin 2021).