Transformação Alotrópica de Alotropia e Principais Elementos Alotróficos

Oalotrópico em química é a característica que certos elementos químicos possuem para aparecer em várias formas diferentes, mas no mesmo estado de agregação da matéria. A estrutura dos elementos pode variar dependendo do seu arranjo molecular e das condições em que eles se formam, como pressão e temperatura.

Somente quando se trata de elementos químicos é a palavra alotropia usada, sendo designada como um alótropo para cada uma das maneiras pelas quais um elemento pode ser encontrado na mesma fase; enquanto que para os compostos que exibem diferentes estruturas cristalinas, não é aplicado; neste caso, é chamado polimorfismo.

Outros casos são conhecidos, como o oxigênio, no qual a alotropia pode ser apresentada como uma mudança no número de átomos da substância. Nesse sentido, temos noção de dois alótropos desse elemento, que são mais conhecidos como oxigênio (O₂) e ozono (O₃).

Índice

• 1 transformação alotrópica
• 2 principais elementos de alotrope
  • 2.1 Carbono
  • 2.2 Enxofre
  • 2.3 Fósforo
  • 2.4 Oxigênio
• 3 referências

Transformação alotrópica

Como mencionado anteriormente, os alótropos são as diferentes maneiras pelas quais o mesmo elemento pode ser encontrado, de modo que essa variação em sua estrutura faz com que essas espécies apresentem diferentes características físicas e químicas.

Além disso, a transformação alotrópica entre um elemento e outro é dada pela forma como os átomos são ordenados dentro das moléculas; isto é, a maneira pela qual o link se origina.

Essa mudança entre um alótropo e outro pode ocorrer por diferentes razões, como mudanças nas condições de pressão, temperatura e até mesmo a incidência de radiação eletromagnética, como a luz.

Quando a estrutura de uma espécie química é alterada, ela também pode alterar seu comportamento, modificando propriedades como sua condutividade elétrica, dureza (no caso de substâncias sólidas), ponto de fusão ou ponto de ebulição e até mesmo qualidades físicas, como sua cor.

Além disso, a alotropia pode ser de dois tipos:

- Monotrópico, quando uma das estruturas do elemento possui maior estabilidade que as demais em todas as condições.

- Enantrópica, quando as diferentes estruturas são estáveis ​​sob diferentes condições, mas podem ser transformadas uma na outra de forma reversível a certas pressões e temperaturas.

Principais elementos de alotrope

Embora existam mais de cem elementos conhecidos na tabela periódica, nem todos têm formas alotrópicas. Os elementos alotrópicos mais conhecidos são apresentados abaixo.

Carbono

Este elemento de grande abundância na natureza representa a base fundamental da química orgânica. Diversas espécies alotrópicas são conhecidas, entre elas diamante, grafite e outras que serão expostas a seguir.

Diamante

O diamante mostra um arranjo molecular na forma de cristais tetraédricos cujos átomos estão ligados por ligações simples; isso significa que eles são organizados por hibridização sp³.

Grafite

O grafite é formado por folhas consecutivas de carbono, onde seus átomos estão ligados em estruturas hexagonais por ligações duplas; isto é, com hibridização sp².

Carbino

Além dos dois importantes alótropos mencionados acima, que são o carbono mais conhecido, existem outros, como o carbino (como também é conhecido o carbono acetilênico linear, LAC), onde seus átomos são dispostos de forma linear por meio de ligações triplas; isto é, com hibridização sp.

Outros

- grafeno, cuja estrutura é muito semelhante à grafite).

- Fullereno ou buckminsterfullereno, também conhecido como buckybalón, cuja estrutura é hexagonal, mas seus átomos estão dispostos em um anel.

- Nanotubos de carbono de forma cilíndrica.

- Carbono amorfo, sem estrutura cristalina.

Enxofre

O enxofre também possui vários alótropos considerados comuns, como os seguintes (observe que todos eles estão no estado sólido):

Enxofre Rhombic

Como seu nome diz, sua estrutura cristalina é formada por losangos octogonais e também é conhecida como α-enxofre.

Enxofre monoclínico

Conhecido como β-enxofre, tem a forma de um prisma composto de oito átomos de enxofre.

Enxofre derretido

Produz cristais prismáticos estáveis ​​em determinadas temperaturas, formando agulhas sem cor.

Enxofre de plástico

Também chamado de enxofre, tem uma estrutura amorfa.

Enxofre líquido

Tem características de viscosidade contrárias à maioria dos elementos, pois neste alotropical cresce com o aumento da temperatura.

Fósforo

Este elemento não metálico é comumente encontrado na natureza em combinação com outros elementos e possui várias substâncias alotrópicas associadas:

Fósforo branco

É um sólido com estrutura cristalina tetraédrica e tem aplicações no campo militar, sendo usado até como arma química.

Fósforo preto

Tem a maior estabilidade entre os alótropos deste elemento e é muito semelhante ao grafeno.

Fósforo vermelho

Forma um sólido amorfo com propriedades redutoras, mas é desprovido de toxicidade.

Difosforo

Como o nome indica, é formado por dois átomos de fósforo e é uma forma gasosa deste elemento

Fósforo Violeta

É um sólido com uma estrutura de cristal com uma ordem molecular monoclínica.

Fósforo escarlate

Também de estrutura sólida amorfa.

Oxigênio

Apesar de ser um dos elementos mais comuns na atmosfera da Terra e um dos elementos mais abundantes no universo, possui poucos alótropos conhecidos, dentre os quais se destacam o dioxigênio e o trioxigênio.

Dioxigênio

O dioxigênio é mais conhecido pelo simples nome de oxigênio, uma substância gasosa essencial para os processos biológicos deste planeta.

Trioxygen

O trioxigênio é mais conhecido simplesmente como ozônio, um alótropo de grande reatividade, cuja função mais famosa é proteger a atmosfera terrestre de fontes externas de radiação.

Tetraoxigênio

Forma uma fase sólida de estrutura trigonal com características de metaestabilidade.

Outros

Há também outras seis espécies sólidas que formam oxigênio, com diferentes estruturas cristalinas.

Da mesma forma, existem elementos como selênio, boro, silício, entre outros, que possuem diferentes alótropos e foram estudados com maior ou menor grau de profundidade.

Referências

1. Wikipédia. (s.f.) Alotropia. Obtido em en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Química, nona edição. México: McGraw-Hill.
3. Britannica, E. (s.f.). Alotropia. Obtido de britannica.com
4. ThoughtCo. (s.f.) Definição de alótropos e exemplos. Retirado de thoughtco.com
5. Ciach, R. (1998). Ligas de Luz e Compósitos Avançados. Retirado de books.google.co.ve