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.
Izomorfija je postojanje dviju ili više različitih kemijskih tvari s istom kristalnom strukturom. Takvi tvari mogu tvoriti čvrste otopine.
Tekući kristali su tvari u fizikalnom stanju koje je između kristalnog stanja i taline. To stanje se zove mezofaza, a nastaje pri točki taljenja. Najvažnije mezofaze su nematična, holesterična i smektična koje se razlikuju po molekulskim orijentacijama.
Polimorfija je pojavljivanje čvrste tvari u više inačica s različitim kristalnim strukturama. Različiti polimorfi imaju različite rasporede atoma unutar jedinične ćelije i imaju različita fizikalna svojstva. Prema broju polimorfa razlikujemo dimorfiju, trimorfiju itd. Kalcijev karbonat je dimorfan jer kristalizira heksagonski kao kalcit i rompski kao aragonit. Prevladavajuća kristalna struktura ovisi o temperaturi i tlaku.
Željezo je metal s polimorfnom strukturom. Svaka struktura je stabilna u određenom rasponu temperatura, na primjer, do temperature 912 °C željezo ima bcc kristalnu strukturu (α-željezo ili ferit). U temperaturnom području između 912 C i 1 394 °C kristalizira u fcc kristalnoj rešetki (γ-željezo ili austenit), a pri temperaturi 1 394 °C ponovo dolazi do polimorfne promjene iz fcc u bcc kristalnu strukturu (δ-željezo) koju zadržava do tališta.
Polimorfiju među elementima nazivamo alotropija.
Čvrste otopine jesu homogene smjese čistih tvari u čvrstom, odnosno kristalnom stanju. Npr. imamo čvrstu otopinu selena u sumporu koja za razliku od žutog sumpora ima žuto-smeđu boju.
Prijelazna temperatura je temperatura pri kojoj dolazi do prijelaza jednog kristalnog oblika neke tvari u drugi kristalni oblik iste tvari (polimorfija).
Apsorbancija (A) je logaritam omjera intenziteta upadnog zračenja (Po) i propuštenog zračenja (P) kroz uzorak (izuzimajući efekte posude u kojoj je uzorak).
Apsorpcija svjetlosti kroz otopine može se matematički opisati Beer-Lambertovim zakonom
gdje je A apsorbancija na danoj valnoj duljini svjetlosti, ε je molarni apsorpcijski (ekstinkcijski) koeficijent (L mol-1 cm-1), svojstven svakoj molekulskoj vrsti i ovisan o valnoj duljini svjetlosti, b je duljina puta svjetlosti kroz uzorak (cm) a c je koncentracija tvari u otopini (mol L-1).
Generalić, Eni. "Kristalna tvar." Englesko-hrvatski kemijski rječnik & glosar. 29 June 2022. KTF-Split. {Datum pristupa}. <https://glossary.periodni.com>.
Glosar
Periodni sustav