त्यहाँ विभिन्न प्रकारहरू छन् जसमा निश्चित तत्वहरू अवस्थित हुन सक्छन्। के तपाईलाई थाहा छ कि हीरा र ग्रेफाइट दुबै एउटै हुन् - केवल शुद्ध कार्बन? र अझै पनि तिनीहरू धेरै फरक छन्। जसरी हीरा सबैभन्दा कडा हो, ग्रेफाइट सबैभन्दा नरम हो। तर कसरी र किन फरक छन्, यदि दुवै एउटै तत्वबाट बनेका छन्?
यो हामी यस पाठमा सिक्न जाँदैछौं।
यस पाठको अन्त्यमा, तपाईंले सक्षम हुनुपर्दछ:
Allotropy, जसलाई allotropism पनि भनिन्छ, दुई वा बढी फरक रूपहरूमा केही रासायनिक तत्वहरूको अस्तित्वको गुणलाई जनाउँछ। यी विभिन्न रूपहरूलाई तत्वहरूको एलोट्रोप भनिन्छ। Allotropes तत्वको विभिन्न संरचनात्मक परिमार्जनहरू हुन्। यो तथ्यको कारण हो कि तत्वको परमाणुहरू एक फरक तरिकामा सँगै बाँधिएका छन्।
उदाहरणका लागि, कार्बनको एलोट्रोपहरूमा हीरा, ग्रेफाइट, ग्राफिन र फुलेरिन समावेश छन्।
के सबै तत्वहरू एलोट्रोपहरू छन्? उत्तर होइन। केही तत्वहरू मात्र एलोट्रोपहरू छन्।
एलोट्रोपी शब्द तत्वहरूको लागि मात्र प्रयोग गरिन्छ, यौगिकहरूको लागि होइन। Allotropy ले एउटै अवस्था भित्रका तत्वका विभिन्न रूपहरूलाई मात्र बुझाउँछ (अर्थात्, विभिन्न ठोस, तरल वा ग्यास रूपहरू); यी विभिन्न राज्यहरू, आफैं, एलोट्रोपीका उदाहरणहरू होइनन्।
एलोट्रोपहरू चरणमा भिन्नता भए तापनि केही तत्वहरूमा विभिन्न आणविक सूत्रहरू छन्। उदाहरण को लागी, अक्सिजन मा, दुई allotropes: डाइअक्सिजन
Allotropes मोनोट्रोपिक वा enantiotropic हुन सक्छ।
Allotropism ले शुद्ध रासायनिक तत्वहरूको विभिन्न रूपहरूलाई मात्र बुझाउँछ। यौगिकहरूले विभिन्न क्रिस्टलीय रूपहरू प्रदर्शन गर्ने घटनालाई पोलिमोर्फिज्म भनिन्छ।
आवधिक तालिकामा समूह 13 देखि 16 सम्मका केही तत्वहरूसँग मात्र एलोट्रोपहरू हुन्छन्।
समूह १३
बोरोन (B), दोस्रो सबैभन्दा कठिन तत्व, समूह 13 मा एक मात्र एलोट्रोपिक तत्व हो। यो तत्व-बन्धित नेटवर्कहरू बनाउन सक्ने क्षमतामा कार्बन (C) पछि दोस्रो हो।
बोरोन को एलोट्रोप
समूह 14
समूह 14 मा, केवल कार्बन र टिन सामान्य अवस्थामा एलोट्रोपको रूपमा अवस्थित छ।
कार्बन को एलोट्रोप
कार्बनको एलोट्रोपहरू समावेश छन्:
हीरा र ग्रेफाइट कार्बन को सबै भन्दा प्रसिद्ध allotropes हो। हीरा र ग्रेफाइटका गुणहरू धेरै फरक हुन्छन्, हीरा पारदर्शी र धेरै कडा हुन्छ भने ग्रेफाइट कालो र नरम (कागजमा लेख्न पर्याप्त नरम) हुन्छ।
ग्रेफाइट कार्बनको सबैभन्दा थर्मोडायनामिक रूपमा स्थिर रूप हो। ग्रेफाइट एक गाढा, मोमी ठोस, एक स्नेहक को रूप मा व्यापक रूप देखि प्रयोग गरिन्छ। यो बिजुली को एक धेरै राम्रो कन्डक्टर पनि छ र एक विद्युत चाप बत्ती को इलेक्ट्रोड मा सामग्री को रूप मा प्रयोग गर्न सकिन्छ। ग्रेफाइट अहिलेसम्म पत्ता लागेको ठोस कार्बनको सबैभन्दा स्थिर रूप हो। यसले पेन्सिलहरूमा "सीसा" पनि समावेश गर्दछ।
हीराको उच्चतम पग्लने बिन्दु छ र प्राकृतिक रूपमा हुने ठोसहरूमध्ये सबैभन्दा कडा हो। यसको कठोरता र प्रकाशको उच्च फैलावटले यसलाई गहनामा प्रयोगको लागि राम्रो बनाउँछ। यसको औद्योगिक उपयोगहरू पनि छन्। यसको कठोरताले यसलाई उत्कृष्ट घर्षण बनाउँछ।
टिन का एलोट्रोप
टिनमा दुई मुख्य एलोट्रोपहरू छन्:
समूह १५
समूह 15 मा दुई एलोट्रोपिक तत्वहरू छन्, फस्फोरस र आर्सेनिक।
फास्फोरस को एलोट्रोप
फास्फोरस फारमहरूको मुख्य एलोट्रोपिक रूपहरू हुन्:
सेतो र रातो फस्फोरस मात्र औद्योगिक महत्त्वका छन्।
आर्सेनिक का एलोट्रोप
आर्सेनिक धेरै एलोट्रोपहरूमा अवस्थित छ। यसको दुई सबैभन्दा सामान्य एलोट्रोपहरू छन् - पहेंलो र धातु खरानी।
समूह १६
समूह 16 मा केवल तीन एलोट्रोपिक तत्वहरू छन् - अक्सिजन, सल्फर, र सेलेनियम।
अक्सिजन को एलोट्रोप
आणविक सूत्र O2 संग 2 अक्सिजन परमाणुहरू मिलेर बनेको एक डायटोमिक अणु सामान्यतया आणविक अक्सिजन वा डाइअक्सिजन भनेर चिनिन्छ। यो मौलिक अक्सिजन को सबैभन्दा सामान्य रूप हो। यो कोठाको तापक्रममा रंगहीन ग्यास हो र यसले पृथ्वीको वायुमण्डलको लगभग 21% बनाउँछ। यो एक डायराडिकलको रूपमा अवस्थित छ र अनपेयर इलेक्ट्रोनहरू भएको एकमात्र एलोट्रोप हो।
आणविक सूत्र O3 को साथ अक्सिजनको 3 परमाणुहरू मिलेर बनेको ट्रायटोमिक अणुलाई ओजोन भनिन्छ। ओजोन थर्मोडायनामिक रूपमा अस्थिर र अत्यधिक प्रतिक्रियाशील छ। यो 1840 मा क्रिश्चियन फ्रेडरिक शोनबेन द्वारा पत्ता लगाइएको थियो, र सामान्य तापक्रम र दबाव परिस्थितिमा फिक्का नीलो ग्यासको रूपमा अवस्थित छ।
अक्सिजन, डाइअक्सिजन र ओजोनका दुवै एलोट्रोपहरू मात्र अक्सिजन परमाणुहरूबाट बनेका हुन्छन्, तर तिनीहरू अक्सिजन परमाणुहरूको व्यवस्थामा भिन्न हुन्छन्:
ओजोनले यूवी विकिरणको उत्परिवर्तनीय र हानिकारक प्रभावहरू विरुद्ध बायोस्फियरको लागि सुरक्षात्मक ढालको रूपमा कार्य गर्दछ।
टेट्राओक्सीजन अक्सिजनको अर्को एलोट्रोप हो। यसलाई अक्सोजोन पनि भनिन्छ। यो गहिरो रातो ठोसको रूपमा अवस्थित छ जुन O2 लाई 20 GPa.
सल्फर को एलोट्रोप
हाल, लगभग 30 राम्रो विशेषतायुक्त सल्फर एलोट्रोपहरू ज्ञात छन्।
α-सल्फरले सल्फर परमाणुहरू (S8) को 8-मेम्बर रिंगहरूबाट पहेंलो, रम्बिक क्रिस्टलहरू बनाउँछ। यसलाई रोम्बिक सल्फर पनि भनिन्छ, र "सल्फरको फूल", "रोल सल्फर", र "सल्फरको दूध" मा पाइने प्रमुख रूप हो।
β-सल्फर मोनोक्लिनिक क्रिस्टल रूप भएको पहेंलो ठोस हो र α-सल्फर भन्दा कम घना हुन्छ। यसलाई मोनोक्लिनिक सल्फर पनि भनिन्छ। यो असामान्य छ किनभने यो 95.3 डिग्री सेल्सियस भन्दा माथि मात्र स्थिर छ, यो तल α-सल्फरमा रूपान्तरण हुन्छ।
γ-सल्फरले सल्फर एटमहरू (S8) को 8-मेम्बर रिंगहरूबाट पहेंलो, मोनोक्लिनिक, सुई जस्तो क्रिस्टल बनाउँछ। यसलाई कहिलेकाहीँ "नेक्रेस सल्फर" वा "मोती सल्फरको आमा" भनिन्छ किनभने यसको उपस्थिति। यो तीन मध्ये सबैभन्दा घना रूप हो।
सेलेनियम का एलोट्रोप
सेलेनियम (Se) धेरै एलोट्रोपिक रूपहरूमा पनि अवस्थित छ - खैरो (ट्रिगोनल) सेलेनियम, रोम्बोहेड्रल सेलेनियम, तीन गहिरो-रातो मोनोक्लिनिक रूपहरू (α -, β -, र γ -सेलेनियम), अमोर्फस रातो सेलेनियम, र कालो भिट्रेस सेलेनियम। सबैभन्दा थर्मोडायनामिक रूपमा स्थिर र घना रूप ग्रे (त्रिकोनल) सेलेनियम हो, जसमा सेलेनियम परमाणुहरूको अनन्त हेलिकल चेनहरू छन्। अन्य सबै रूपहरू वार्मिङमा खैरो सेलेनियममा फर्किन्छन्। यसको घनत्वको साथमा, खैरो सेलेनियमलाई धातुको रूपमा मानिन्छ, र यो सेलेनियमको मात्र रूप हो जसले बिजुली सञ्चालन गर्दछ। हेलिकल संरचनाको एक सानो विकृतिले घन धातुको जाली उत्पादन गर्नेछ।
एउटै तत्वको एलोट्रोपले फरक भौतिक र रासायनिक व्यवहार देखाउन सक्छ। एलोट्रोपिक रूपहरूमा परिवर्तन अन्य संरचनाहरूलाई असर गर्ने समान शक्तिहरूद्वारा सहज हुन्छ, तिनीहरू तापक्रम, दबाब र प्रकाश समावेश गर्दछ। उदाहरण को लागी, ओजोन को रासायनिक व्यवहार डाइअक्सिजन भन्दा फरक छ; ओजोन डाइअक्सिजन भन्दा बलियो अक्सिडाइजिंग एजेन्ट हो।
