Понятие и сущность аллотропии
Три аллотропные модификации серы: ромбическая, моноклинная и пластическая. Й. Берцелиус и введение понятия "Аллотропия" в науку. Сущность гипотезы А. Авогадро. Способность элемента к образованию аллотропных форм и суть аллотропии некоторых веществ.
| Рубрика | Химия |
| Вид | доклад |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 14.03.2014 |
| Размер файла | 133,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
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: например, кислород и озон), либо способом размещения атомов или молекул в кристаллической решётке (аллотропия формы: например, алмаз и графит).
Понятие аллотропии введено в науку Й. Берцелиусом в 1841 году для обозначения разных форм существования элементов; одновременно он предполагал, по-видимому, применить его и к изомерии соединений. После принятия гипотезы А. Авогадро стало понятно, что элементы могут существовать в виде многоатомных молекул, например, О2 -кислород и О3 - озон.
В начале XX века было признано, что различия в кристаллической структуре простых веществ (например, углерода или фосфора) также являются причиной аллотропии. В 1912 году В. Оствальд отметил, что аллотропия элементов является просто частным случаем полиморфизма кристаллов (т. е. способностью веществ существовать в различных кристаллических структурах), и предложил от него отказаться. Однако, по настоящее время они используются параллельно. Аллотропия относится только к простым веществам, независимо от их агрегатного состояния; полиморфизм - только к твёрдому состоянию независимо от того, простое это вещество или сложное. Таким образом, эти термины совпадают для простых твёрдых веществ (кристаллическая сера, фосфор, железо и др.
В настоящее время известно более 400 разновидностей простых веществ. Способность элемента к образованию аллотропных форм обусловлена строением атома, которое определяет тип химической связи, строение молекул и кристаллов.
Аллотропия некоторых веществ
аллотропия берцелиус авогадро
|
Элемент |
Аллотропные модификации |
|
|
Углерод: |
Множество модификаций: алмаз, графит, фуллерен, карбин, графен, углеродные нанотрубки, лонсдейлит и др. Точное число модификаций указать затруднительно вследствие разнообразия форм связывания атомов углерода между собой. Наиболее многочисленны молекулярные структуры фуллеренов и нанотрубок. |
|
|
Сера: |
Большое число аллотропных модификаций, второе место после углерода. Основные модификации: ромбическая, моноклинная и пластическая сера. Водород может существовать в виде орто- и пара-водорода. |
|
|
Фосфор: |
Известно 11 аллотропных модификаций фосфора. Основные модификации: белый, красный и чёрный фосфор. Белый фосфор ядовит, светится в темноте, способен самовоспламеняться, красный фосфор не ядовит, не светится в темноте, сам по себе не воспламеняется. |
|
|
Кислород: |
Две аллотропные модификации: О2 - кислород и О3 - озон. Кислород бесцветен, не имеет запаха; озон имеет выраженный запах, имеет бледно-фиолетовый цвет, он более бактерициден. |
Аллотропные модификации серы
Существование аллотропных модификаций серы связано с её способностью образовывать устойчивые гомоцепи - S - S -. Устойчивость цепей объясняется тем, что связи - S - S - оказываются прочнее, чем связь в молекуле S2. Гомоцепи серы имеют зигзагообразную форму, поскольку в их образовании принимают участие электроны взаимно перпендикулярных р-орбиталей.
Существует три аллотропные модификации серы: ромбическая, моноклинная и пластическая. Ромбическая и моноклинная модификации построены из циклических молекул S8, размещенных по узлам ромбической и моноклинной решеток.
Молекула S8 имеет форму короны, длины всех связей - S - S - равны 0, 206 нм и углы близки к тетраэдрическим 108°.
В ромбической сере наименьший элементарный объем имеет форму прямоугольного параллелепипеда, а в случае моноклинной серы элементарный объем выделяется в виде скошенного параллелепипеда.
|
Кристалл ромбической серы |
Кристалл моноклинной серы |
Пластическая модификация серы образована спиральными цепями из атомов серы с левой и правой осями вращения. Эти цепочки скручены и вытянуты в одном направлении (рис.).
При комнатной температуре устойчива ромбическая сера. При нагревании она плавится, превращаясь в желтую легкоподвижную жидкость, при дальнейшем нагревании жидкость загустевает, так как в ней образуются длинные полимерные цепочки. При медленном охлаждении расплава образуются темно-желтые игольчатые кристаллы моноклинной серы, а если вылить расплавленную серу в холодную воду, получится пластическая сера - резиноподобная структура, состоящая из полимерных цепочек. Пластическая и моноклинная сера неустойчивы и самопроизвольно превращаются в ромбическую.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Аллотропические модификации серы: ромбическая, пластическая, моноклинная. Их свойства, особенности. Ромбическая сера с наименьшим элементарным объемом в форме параллелепипеда. Моноклинная расплавленная сера из циклических молекул в форме желтой жидкости.
презентация [1,3 M], добавлен 20.02.2011Химические и физические свойства серы. История открытия вещества. Основные месторождения самородной серы, способы получения и применение, пожароопасные свойства. Взаимодействие серы с кислородом, аллотропные модификации. Особенности плавления серы.
презентация [1,7 M], добавлен 12.01.2012Характеристика строения атома, аллотропии, способа получения, окислительных и восстановительных свойств серы. Исследование истории открытия химических элементов теллура, полония, селена, физических свойств и работы с ними, основных областей применения.
презентация [4,4 M], добавлен 27.11.2011Исследование химических свойств серы. Изучение истории названия и открытия элемента третьего периода периодической системы. Описания реакций с металлами, неметаллами и сложными веществами. Основные способы добычи серных руд. Аллотропные модификации серы.
презентация [6,3 M], добавлен 23.02.2013Переход аллотропной модификации. Электрические, магнитные, оптические, физико-механические, термические свойства алмаза. Изучение структуры графита, его антифрикционные и химические свойства. Образование, применение озона и кислорода. Аллотропия углерода.
реферат [26,0 K], добавлен 17.12.2014Особенности серы как химического элемента таблицы Менделеева, ее распространенность в природе. История открытия этого элемента, характеристика его основных свойств. Специфика промышленного получения и способов добычи серы. Важнейшие соединения серы.
презентация [152,3 K], добавлен 25.12.2011Примеры применения монокристаллов. Семь кристаллических систем: триклинная, моноклинная, ромбическая, тетрагональная, ромбоэдрическая, гексагональная и кубическая. Простые формы кристаллов. Получение перенасыщенного раствора и выращивание кристалла.
презентация [391,6 K], добавлен 09.04.2012Необходимость удаления серы из нефтепродуктов. Основные формы серы. Строительство промышленных установок для обессеривания нефти. Сера в отраслях промышленности. Продажа высокотехнологичного сырья из серы. Структура потребления серы на мировом рынке.
курсовая работа [550,5 K], добавлен 23.01.2015Углерод: положение в таблице Менделеева, нахождение в природе, свободный углерод. Атомы углерода в графите. Фуллерены как класс химических соединений, молекулы которых состоят из углерода. Первый способ получения твердого кристаллического фуллерена.
доклад [11,9 K], добавлен 14.12.2010Физико-химическая характеристика сточных вод. Связь структуры некоторых веществ, содержащихся в сточных водах коксохимического производства и их способность к биохимическому распаду. Технологические схемы биохимических установок для очистки стоков.
курсовая работа [733,6 K], добавлен 12.05.2014"Серебро из глины". Открытие алюминия. Распространение элементов в природе по массе. Физические, химические свойства и применение алюминия. Устойчивость к действию реагентов. Аллотропные модификации фосфора. Фосфор как восстановитель и окислитель.
презентация [414,6 K], добавлен 05.02.2009Многообразие соединений углерода, их распространение в природе и применение. Аллотропные модификации. Физические свойства и строение атома свободного углерода. Химические свойства углерода. Карбонаты и гидрокарбонаты. Структура алмаза и графита.
реферат [209,8 K], добавлен 23.03.2009Знакомство с законом Авогадро, сущность периодической системы элементов, энергетика химических реакций. Влияние различных факторов на растворимость. Понятие степени электролитической диссоциации. Гидролиз солей, амфотерность оксида и гидроксида алюминия.
шпаргалка [603,3 K], добавлен 26.07.2012Кислород как самый распространённый на Земле элемент. Аллотропные формы кислорода. Его широкое промышленное применение. Сварка и резка металлов. Последствия исчезновения для живых существ данного химического элемента на краткосрочный период времени.
презентация [5,0 M], добавлен 28.12.2013Структурные особенности графена - однослойной двумерной углеродной структуры, его дефекты и свойства. Потенциальные области применения графена. Строение и получение фуллеренов. Классификация углеродных нанотрубок по количеству слоев, их применение.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 03.03.2015Катализ как химическое явление, суть которого заключается в изменении скоростей химических реакций при действии некоторых веществ – катализаторов. Факторы, влияющие на скорость протекания каталитических реакций, их физическое обоснование и значение.
презентация [5,3 M], добавлен 27.03.2015Методы и концепции познания в химии. Понятие состава вещества, анализ структуры веществ в рамках химической системы. Общая характеристика концептуальных уровней в познании веществ и химические системы. Сущность периодического закона Д.И. Менделеева.
реферат [115,8 K], добавлен 01.12.2010Химический состав нефти и его влияние на свойства нефтепродуктов. Методы, основанные на окислении серы и последующим определением оксидов. Определение содержания серы в дизельном топливе, бензине, смазочных маслах. Механизм коррозионных процессов.
дипломная работа [663,2 K], добавлен 10.12.2013Физико–химические свойства серы. Механизм реакций процесса получения серы методом Клауса. Внедрение катализаторов отечественного производства на предприятии. Влияние температуры, давления, время контакта на процесс. Термическая и каталитическая ступень.
курсовая работа [545,9 K], добавлен 17.02.2016Анализ технологического процесса производства серной кислоты. Получение обжигового газа из серы. Контактное окисление диоксида серы. Материальный баланс для печи сжигания серы. Расчет сушильной башни, моногидратного абсорбера, технологических показателей.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 03.06.2014
