KEMIJSKI RJEČNIK

alotrop    →   allotrope

Alotropi su elementi koji se mogu javiti u dva ili više modifikacija u istom agregatnom stanju. Alotropi obično imaju različita fizikalna svojstva a često su im i kemijska svojstva različita.

Dijamant, grafit i fuleren su tri alotropske modifikacije elementa ugljika. Grafit je mekana, crna tvar koja vodi struju a dijamant je najtvrđa poznata tvar, proziran je i izolator. Ta dva alotropa ugljika razlikuju se jedan od drugoga po kristalnom obliku. Dijamant kristalizira u teseralnom a grafit u heksagonskom sustavu. Ugljikovi atomi u fulerenskoj molekuli raspoređeni su unutar peterokuta i šesterokuta i čine šuplju kuglu koja se sastoji od 60 i više ugljikovih atoma.

U nekim slučajevima alotropi su stabilni samo u određenom temperaturnom području koje je definirano temperaturom pretvorbe pri kojoj jedan alotrop prelazi u drugi. Primjerice, bijeli (metalni) kositar stabilan je ispod 13.2 °C a sivi (nemetalni) kositar stabilan je iznad 13.2 °C.

Izraz alotrop koristi se i za različite molekularne oblike nekog elementa. Elementarni kisik ima dvije alotropske modifikacije: obični kisik i kemijski aktivniji troatomni kisik - ozon.

alotropska modifikacija    →   allotropic modification

Različite tvari istog elementarnog sastava nazivamo alotropima ili alotropskim modifikacijama. U slučaju kisika imamo dvije alotropske modifikacije: "normalni" dvoatomni kisik (O₂) i troatomni kisik (O₃) ili ozon.

alotropija    →   allotropy

Alotropija (gr. allos, drugačije, and tropos, ponašanje) je pojavljivanje elemenata u dva ili više različitih molekulskih ili kristalnih oblika koji imaju različita kemijska i fizikalna svojstva. Razlika između ovih oblika može biti u njihovoj kristalnoj strukturi (bijeli, crveni i crni fosfor), broju atoma u molekuli (dvoatomni kisik i troatomni ozon) ili u molekularnoj strukturi kapljevine (tekući helij i helij II).

U nekim slučajevima alotropi su stabilni samo u određenom temperaturnom području koje je definirano temperaturom pretvorbe pri kojoj jedan alotrop prelazi u drugi. Primjerice, bijeli (metalni) kositar stabilan je ispod 13.2 °C a sivi (nemetalni) kositar stabilan je iznad 13.2 °C. Ova vrsta alotropije naziva se enantiotropija. Alotropija kod koje nema temperature (točke) pretvorbe naziva se monotropija.

Izraz alotropija ne može se primijeniti na tvari u različitim agregatnim stanjima, npr. kada se led topi i prelazi iz čvrstog leda u tekuću vodu.

Alotropija općenito opisuje pojavu polimorfizma kod elemenata, dok se polimorfija odnosi na svaku tvar koja može imati više kristalnih struktura.

alomorfija    →   allomorphism

Alomorfija je alotropija kod koje se alotropi međusobno razlikuju po kristalnom obliku. Vidi Polimorfija.

antimon    →   antimony

Antimon je poznat od davnih vremena (~1600. godine prije Krista). Ime mu dolazi od grčkih riječi anti i monos što znači onaj koji ne dolazi sam. Simbol dolazi od latinskog naziva za antimonov sulfid - stibium. Žuti nemetalni antimon je nestabilna alotropska modifikacija koja lako prelazi u stabilni sivi metalni antimon. Sivi antimon ima svojstvo da mu se volumen pri taljenju smanjuje. Na zraku je stabilan ali ako se zagrije izgara. Lako se otapa u oksidirajućim kiselinama. Antimon i njegovi spojevi su toksični. Nadražuje na dodir. Glavna ruda za proizvodnju antimona je stibinit (Sb₂S₃). Upotrebljava se kao legirni element za olovo i kositar.

arsen    →   arsenic

Arsen je 1250. godine otkrio Albertus Magnus (Njemačka). Ime mu dolazi od grčke riječi arsenikon za zlatni auripigment (As₂S₃). Korijen riječi se može naći i u arapskom nazivu za auripigment - az-zernikh. Arsen se javlja u dvije alotropske modifikacije. Nestabilnoj žutoj, mekanoj poput voska. Stabilnija modifikacija je srebrno-sivi arsen metalnog sjaja. Otporan je na vodu, kiseline i alkalije. Arsen je otrovan i kancerogen a naročito je opasan zbog kumulativnog efekta. Spojevi sumu jako toksični ako se unesu u organizam. U prirodi dolazi uglavnom u obliku sulfida, arsenopirit (FeAsS), auripigment (As₂S₃) i oksida arsenolit (As₄O₆). Spojevi arsena upotrebljavaju se za uništavanje insekata, miševa i štakora.

ugljik    →   carbon

Ugljik je poznat od davnih vremena. Ime mu potječe od latinskog naziva za ugljen - carbo. Lako izgara u prisustvu oksidansa. Javlja se u više alotropskih modifikacije, kao amorfni, grafit, dijamant i fulleren. Prirodni amorfni ugljik su razne vrste ugljena, koks i čađa. Grafit je crna, klizava krutina bez mirisa, visokog tališta i dobre električne vodljivosti. Ne tali se već sublimira na 3825 °C. Najviše se upotrebljava za proizvodnju elektroda. Dijamant je prozirna ili obojena, ekstremno tvrda krutina visokog indeksa loma. Ne vodi električnu struju a upotrebljava se kao drago kamenje i za izradu bušilica i bruseva. Četvrta alotropska modifikacija ugljika, fullerene (sačinjavaju je 60 ili 70 atoma vezanih zajedno), otkrivena je 1969. godine sublimacijom pirolitičkog grafita na niskom tlaku. U zraku dolazi kao CO₂ a u stijenama kao karbonat. U prirodi se nalazi u velikim količinama kao mineralni ugljen, nastao procesom pougljenjivanja. Suhom destilacijom ugljena proizvodi se koks. Koks se upotrebljava kao redukcijsko sredstvo u metalurgiji, naročito pri proizvodnji željeza. Čađa se upotrebljava kao boja i kao punilo u proizvodnji automobilskih guma. Aktivni ugljen ima veliku površinu i upotrebljava se kao adsorbens.

fuleren    →   fullerene

Fuleren (puno ime, buckminsterfullerene) alotropska je modifikacija ugljika koja se sastoji od 60 ugljikovih atoma u obliku nogometne lopte. Postoje fulereni sačinjeni od različitog broja ugljikovih atoma i različitih veličina. Ugljikovi atomi u fulerenskoj molekuli raspoređeni su unutar peterokuta i šesterokuta. Fulerene su otkrili R.F. Curl Jr., H.W. Kroto i R.E. Smalley. Za ovo otkriće dodijeljena im je Nobelova nagrada za kemiju, 1996. godine.

grafit    →   graphite

Grafit je alotrop ugljika. Dobar je vodič topline i elektriciteta. U grafitu atomi su povezani u heksagonalne prstenove koji su složeni u slojevima. Kako ovi slojevi lako klize jedan preko drugog grafit se često koristi kao kruto mazivo. Sintetski grafit dobiva se zagrijavanjem smjese gline (aluminijeva silikata) i koksa u procesu koji je izumio američki kemičar Edward Goodrich Acheson (1856.–1931.). U reakciji nastaje silicijev karbid koji pri 4150 °C gubi silicij ostavljajući čisti grafit.

nemetal    →   non-metal

Nemetali su elementi koji ne pokazuju metalna svojstva (slabi su vodiči topline i električne struje, ne daju se kovati itd.). Njihove se molekule uglavnom sastoje od kovalentno vezanih atoma osim kod idealnih plinova koji su monoatomni.

Smješteni su skroz desno u periodnom sustavu. Oksidi nemetala otapanjem u vodi daju kiseline. Nemetali imaju skoro popunjenu vanjsku ljusku s elektronima i lako se spajaju jedan s drugim ili s metalima. Kod mnogih elemenata ove grupe susrećemo alotropiju.