Аллотропия неметаллов

Подготовила: Шрамко Маргарита, ученица 11 б класса

Аллотропия

• Аллотропия  — существование двух и более простых веществ одного и того же химического элемента, различных по строению и свойствам — так называемых аллотропных модификаций или форм.
• Явление аллотропии обусловлено либо различным составом молекул простого вещества (аллотропия состава), либо способом размещения атомов или молекул в кристаллической решётке (аллотропия формы).

​

Кислород О₂ и озон О₃

Элемент кислород образует две аллотропные модификации — кислород О2 и озон О3.

Кислород- газ, без цвета, вкуса и запаха, плохо растворим в воде, в жидком состоянии светло-голубой, в твердом – синий.

Озон- светло-синий газ, темно-голубая жидкость, в твердом состоянии темно-фиолетовый, имеет сильный запах, в 10 раз лучше, чем кислород, растворим в воде.

Кислород — единственное простое вещество, которое имеет в газовой фазе аллотропную модификацию — озон О3

Сера

Сера – твердое кристаллическое вещество желтого цвета. В воде нерастворимо и ею не смачивается.

​

Основными аллотропными модификациями серы являются ромбическая, пластическая и моноклинная сера.

Углерод

• Углерод — вещество с самым большим числом аллотропных модификаций (более 9 обнаруженных на данный момент).
• Аллотропные модификации углерода по своим свойствам наиболее радикально отличаются друг от друга, от мягкого к твёрдому, непрозрачного к прозрачному, абразивного к смазочному, недорогого к дорогому.

Восемь аллотропных модификаций углерода:�a) Алмаз,�b) Графит,�c) Лонсдейлит,�d) C60 (фуллерены),�e) C540,�f) C70,�g) Аморфный углерод,�h) Однослойная углеродная нанотрубка

Алмаз

• Бесцветное, прозрачное, сильно преломляющее свет вещество. Алмаз тверже всех найденных в природе веществ, но при этом довольно хрупок. Он настолько тверд, что оставляет царапины на большинстве материалов.

Графит

• Графит – устойчивая при нормальных условиях аллотропная модификация углерода, имеет серо-черный цвет и металлический блеск, кажется жирным на ощупь, очень мягок и оставляет черные следы на бумаге.

Атомы углерода в графите расположены отдельными слоями, образованными из плоских шестиугольников. Каждый атом углерода на плоскости окружен тремя соседними, расположенными вокруг него в виде правильного треугольника. В пределах шестиугольников возникает склонность к металлизации, что объясняет хорошую тепло- и электропроводность графита, а также его металлический блеск.

​

Фуллерены

Фуллерены – класс химических соединений, молекулы которых состоят только из углерода, число атомов которого четно, от 32 и более 500, они представляют по структуре выпуклые многогранники, построенные из правильных пяти- и шестиугольников.

​

В фуллерене плоская сетка шестиугольников (графитовая сетка) свернута и сшита в замкнутую сферу.

Карбин

Карбин — аллотропная форма углерода на основе sp-гибридизации углеродных атомов. Состоит из углеродных фрагментов с тройной –С≡С–С≡С–, или двойной кумулированной =С=С=С=С= связью. Может быть линейным или образовывать циклические структуры.

Фосфор

В обычных условиях существует только три аллотропических модификации фосфора, а в условиях сверхвысоких давлений — также металлическая форма.

​

Белый фосфор

• Белый фосфор представляет собой белое вещество (из-за примесей может иметь желтоватый оттенок. По внешнему виду он очень похож на очищенный воск или парафин, легко режется ножом и деформируется от небольших усилий.

Красный фосфор�

• Красный фосфор — это более термодинамически стабильная модификация элементарного фосфора. В зависимости от способа получения и степени дробления, красный фосфор имеет оттенки от пурпурно-красного до фиолетового, а в литом состоянии — тёмно-фиолетовый с медным оттенком, имеет металлический блеск.

Чёрный фосфор�

• Чёрный фосфор — это наиболее химически наименее активная форма элементарного фосфора.

​

Металлический фосфор�

При 8,3·10¹⁰ Па чёрный фосфор переходит в новую, ещё более плотную и инертную металлическую фазу с плотностью 3,56 г/см³, а при дальнейшем повышении давления до 1,25·10¹¹ Па — ещё более уплотняется и приобретает кубическую кристаллическую решётку, при этом его плотность возрастает до 3,83 г/см³. Металлический фосфор очень хорошо проводит электрический ток.

Водород

• Для водорода характерен особый вид аллотропии (орто- и пара-формы), связанный с направлением собственного момента вращения протонов.

Селен

Селен имеет несколько аллотропных модификаций, обладающих различной внутренней структурой.

Спасибо за внимание