Alotropía

Estructuras del Diamante y del grafito.

Alotropía (del griego: allos, otro, y tropos, manera) en química es la propiedad que poseen determinados elementos químicos de presentarse bajo estructuras moleculares diferentes, como el oxígeno, que puede presentarse como oxígeno atmosférico (O₂) y como ozono (O₃), o con características físicas distintas, como el fósforo, que se presenta como fósforo rojo y fósforo blanco (P₄), o el carbono, que lo hace como grafito, diamante y fulereno. Para que a un elemento se le pueda denominar como alótropo, sus diferentes estructuras moleculares deben presentarse en el mismo estado físico.

Las propiedades alotrópicas se presentan en elementos que tienen una misma composición, pero aspectos diferentes; por lo tanto, la propiedad debe observarse en el mismo estado de agregación de la materia y es característico del estado sólido.

La explicación de las diferencias que presentan en sus propiedades se ha encontrado en la disposición de los átomos en el espacio. Por ejemplo, en los cristales de diamante, cada átomo de carbono está unido a cuatro átomos de carbono vecinos, adoptando una ordenación en forma de tetraedro que le confiere una particular dureza. La hibridación del carbono en el diamante es sp³

En el grafito, los átomos de carbono están dispuestos en capas superpuestas y en cada capa ocupan los vértices de hexágonos regulares imaginarios. De este modo, cada átomo está unido a tres de la misma capa con más intensidad y a uno de la capa próxima en forma más débil, en este caso, la hibridación del carbono es sp². Esto explica porqué el grafito es blando y untuoso al tacto. La mina de grafito de un lápiz forma el trazo porque, al desplazarse sobre el papel, se adhiere a éste una pequeña capa de grafito.

El diamante y el grafito, por ser dos sustancias simples diferentes, sólidas, constituidas por átomos de carbono reciben la denominación de variedades alotrópicas del elemento carbono.

Una tercera variedad alotrópica del carbono es el fullereno C⁶⁰ o buckminsterfullereno (en honor al arquitecto Buckminster Fuller)que tiene una forma de balón de futbol por lo que también se conoce como bucky ball.

Lista de alótropos

No-metales y metaloides:

• Oxígeno
• Nitrógeno
• Fósforo
• Azufre
• Selenio
• Boro
• Germanio
• Silicio
• Arsénico
• Antimonio

Metales:

Entre los elementos metálicos de origen natural (hasta U, sin Tc y Pm), 28 están en condiciones de ambiente de presión alotrópicos: Li, Be, Na, Ca, Sr, Ti, Mn, Fe, Co, Sr, Y, Zr, Sn, La, Ce, Pr, Nd, (PM), Sam, D-os, Tb, Dy, Yb, Hf, Tl, Po, Th, Pa, U. Considerando sólo la tecnología pertinente metales, seis metales son alótropicos: Ti en 882˚C, Fe en 1394˚C y 912˚C, Co en 422˚C, Zr a 863˚C, Sn a 13˚C y en U 668 y 776˚C.

Véase también

• Portal:Química. Contenido relacionado con Química.

Enlaces externos

• physics.uoguelph.ca