Что такое аллотропия металлов


Аллотропия металлов

Содержание:

Аллотропия металлов

  • Металлический аллотроп Некоторые металлы, такие как железо, титан, олово и др., может достигать определенной температуры, чтобы изменить свои кристаллы Перестройте и перестройте тип

элементарной ячейки. Таким образом, при нагревании до 911 ° c ОЦК-железо перестраивает кристаллическую решетку при этой температуре и становится ГЦК-железом.

Эта структура сохраняется Людмила Фирмаль

до 1392 ° C, после чего решетка снова перестраивается и приобретает структуру BCC, которая поддерживается до температуры плавления 1539°C. Это явление называется аллотропным или полиморфным,

а переход от одной кристаллической структуры к другой называется аллотропным или полиморфным. Основная причина аллотропии заключается в том, что вещества с минимальным запасом свободной

  • энергии F, которые изменяются в зависимости от абсолютной температуры T, согласно формуле F-U-T S, обладают внутренней энергией вещества. Когда металл достигает определенной

температуры изменение типа кристаллической решетки уменьшает запас свободной энергии, и такой металл претерпевает трансформации аллотропные. . Наличие аллотропных

Различные аллотропные формы металлов характеризуются повышением температуры букв греческого алфавита, холодной деформацией, обозначаемой буквой А, и последующими буквами Р, У, 5 и др Людмила Фирмаль

(полиморфных) превращений в металле имеет большое практическое значение, благодаря таким свойствам, как плотность, способность растворять другие элементы в его решетке. Разнообразие металлов. В связи с этим стоит отметить, что сплавы на основе железа, титана и других металлов (обладающих этим свойством) часто подвергаются термической обработке с целью целенаправленного изменения их свойств.

Смотрите также:

Методические указания по материаловедению

аллотропия

Аллотропия (гр. allos , другое и тропос , манера) - это поведение, проявляемое определенными химическими элементами: эти элементы могут существовать в двух или более разных формах, известных как аллотропов этого элемента. В каждом отдельном аллотропе атомы элемента связаны друг с другом по-разному.

Например, элемент углерод имеет два общих аллотропа: алмаз, где атомы углерода связаны вместе в виде тетраэдрической решетки, и графит, где атомы углерода связаны вместе в листы гексагональной решетки.

Обратите внимание, что аллотропия относится только к различным формам элемента в одной и той же фазе или состоянии вещества (то есть к различным твердым, жидким или газовым формам) - сами по себе изменения состояния между твердым, жидким и газообразным телом не считаются аллотропией. Для некоторых элементов аллотропы имеют разные молекулярные формулы, которые могут сохраняться в разных фазах - например, два аллотропа кислорода (дикислород, O 2 и озон, O 3 ) могут существовать как в твердом, так и в жидком и газообразном состоянии. состояния.И наоборот, некоторые элементы не поддерживают отдельные аллотропы в разных фазах: например, фосфор имеет множество твердых аллотропов, которые все возвращаются в одну и ту же форму P 4 при плавлении в жидкое состояние.

Дополнительные рекомендуемые знания

История

Концепция аллотропии была первоначально предложена в 1841 году шведским ученым бароном Йонс Якобом Берцелиусом (1779-1848), который не дал никаких объяснений. [1] После принятия гипотезы Авогадро в 1860 году стало понятно, что элементы могут существовать в виде многоатомных молекул, и два аллотропа кислорода были признаны как O 2 и O 3 . В начале 20 века было признано, что другие случаи, такие как углерод, были вызваны различиями в кристаллической структуре.

К 1912 году Оствальд заметил, что аллотропия элементов - это просто частный случай явления полиморфизма, известного для соединений, и предложил отказаться от терминов аллотропия и аллотропия и заменить их на полиморф и полиморфизм.Хотя многие другие химики повторяли этот совет, ИЮПАК и большинство текстов по химии по-прежнему отдают предпочтение использованию аллотропа и аллотропии только для элементов.

Различия в свойствах аллотропов элементов

Аллотропы - это разные структурные формы одного и того же элемента, которые могут проявлять совершенно разные физические свойства и химическое поведение. Смена аллотропных форм вызывается теми же силами, которые влияют на другие структуры, то есть давлением, светом и температурой.Следовательно, стабильность конкретных аллотропов зависит от конкретных условий. Например, железо превращается из объемноцентрированной кубической структуры (феррит) в гранецентрированную кубическую структуру (аустенит) при температуре выше 906 ° C, а олово претерпевает превращение, известное как оловянный вредитель, из металлической фазы в фазу полупроводника ниже 13,2 °. С.

Примеры аллотропов

Как правило, элементы с переменным координационным числом и / или степенями окисления имеют тенденцию проявлять большее количество аллотропных форм.Еще один способствующий фактор - это способность элемента к катетеризации. Аллотропы обычно более заметны в неметаллах и металлоидах.

Примеры аллотропов:

Углерод :

Основная статья: Аллотропы углерода
  • алмаз - чрезвычайно твердый прозрачный кристалл с атомами углерода, расположенными в тетраэдрической решетке. Плохой электрический провод. Отличный теплопроводник.
  • графит - мягкий, черный, чешуйчатый твердый, умеренный электрический проводник.Атомы C связаны в плоские гексагональные решетки, которые затем накладываются слоями.
  • фуллерен - (включая «бакибол», C 60 )

Фосфор :

Основная статья: Аллотропы фосфора
  • Красный фосфор - твердое полимерное вещество
  • Белый фосфор - твердое кристаллическое вещество
  • Черный фосфор - полупроводник, аналог графита

Кислород :

Основная статья: Аллотропы кислорода

Сера :

Основная статья: Аллотропы серы
  • Пластичная (аморфная) сера - твердое полимерное вещество
  • Ромбическая сера - крупные кристаллы, состоящие из молекул S 8
  • Другие кольцевые молекулы, такие как S 7 и S 12

Селен:

  • «Красный селен» цикло-Se 8
  • Серый селен, полимерный Se

Мышьяк:

  • Желтый мышьяк, As 4
  • Серый мышьяк, полимерный As

Плутоний имеет шесть отдельных твердых аллотропов при «нормальном» давлении. Дженсен В. Б., «Происхождение термина аллотроп», журнал химического образования, 2006 г., 83 , 838-9

.

Аллотропия | химия | Britannica

Аллотропия , существование химического элемента в двух или более формах, которые могут отличаться расположением атомов в кристаллических твердых телах или наличием молекул, содержащих разное количество атомов. Существование различных кристаллических форм элемента - это то же явление, которое в случае соединений называется полиморфизмом. Аллотропы могут быть монотропными, и в этом случае одна из форм является наиболее стабильной при всех условиях, или энантиотропными, и в этом случае разные формы стабильны в разных условиях и претерпевают обратимые переходы от одной к другой при характерных температурах и давлениях.

Подробнее по этой теме

сера: аллотропия

В сере аллотропия возникает из двух источников: (1) различные способы связывания атомов в единую молекулу и (2) упаковка многоатомных ...

Элементы, проявляющие аллотропию, включают олово, углерод, серу, фосфор и кислород. Олово и сера энантиотропны: первая существует в серой форме, стабильна ниже 13.2 ° C, и белая форма, устойчивая при более высоких температурах; сера образует ромбические кристаллы, стабильные ниже 95,5 ° C, и моноклинные кристаллы, стабильные между 95,5 ° C и точкой плавления (119 ° C). Углерод, фосфор и кислород монотропны; графит более стабилен, чем алмаз, красный фосфор более стабилен, чем белый, а двухатомный кислород, имеющий формулу O 2 , более стабилен, чем трехатомный кислород (озон, O 3 ) во всех обычных условиях.

.

Аллотропия - wikiwand

Для более быстрой навигации этот iframe предварительно загружает страницу Wikiwand для Allotropy .

Подключено к:
{{:: readMoreArticle.title}}

Из Википедии, свободной энциклопедии

{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}} Эта страница основана на статье в Википедии, написанной участники (читать / редактировать).
Текст доступен под CC BY-SA 4.0 лицензия; могут применяться дополнительные условия.
Изображения, видео и аудио доступны по соответствующим лицензиям.
{{current.index + 1}} из {{items.length}}

Спасибо за жалобу на это видео!

Пожалуйста, помогите нам решить эту ошибку, написав нам по адресу support @ wikiwand.com
Сообщите нам, что вы сделали, что вызвало эту ошибку, какой браузер вы используете и установлены ли у вас какие-либо специальные расширения / надстройки.
Спасибо! .

Что означает аллотропия?

Аллотропия

Аллотропия или аллотропизм - это свойство некоторых химических элементов существовать в двух или более различных формах, известных как аллотропы этих элементов. Аллотропы - это различные структурные модификации элемента; атомы элемента связаны друг с другом по-разному. Например, аллотропы углерода включают алмаз, графит, графен и фуллерены. Термин аллотропия используется только для элементов, а не для соединений.Более общий термин, используемый для любого кристаллического материала, - это полиморфизм. Аллотропия относится только к различным формам элемента в одной и той же фазе; сами по себе изменения состояния твердого тела, жидкости и газа не считаются аллотропией. Для некоторых элементов аллотропы имеют разные молекулярные формулы, которые могут сохраняться в разных фазах - например, два аллотропа кислорода могут оба существовать в твердом, жидком и газообразном состояниях. И наоборот, некоторые элементы не поддерживают разные аллотропы в разных фазах - например, фосфор имеет множество твердых аллотропов, которые все возвращаются в одну и ту же форму P4 при плавлении в жидкое состояние.

.

Смотрите также