अलॉट्रोप क्या है? परिभाषा और उदाहरण

एक एलोट्रोप अलग-अलग स्थिर रूपों में से प्रत्येक है जिसमें हम एक शुद्ध तत्व पा सकते हैं या तैयार कर सकते हैं । यही है, अलॉट्रोप्स विभिन्न रूप हैं जिनमें मौलिक पदार्थ होते हैं, या तो स्वाभाविक रूप से या कृत्रिम रूप से। एलोट्रोप का एक सामान्य उदाहरण ग्रेफाइट है, जो उन रूपों में से एक है जिसमें तत्व कार्बन प्राप्त किया जा सकता है।

कार्बन का एक अन्य महत्वपूर्ण अपरूप हीरा है, जो जीवन का आधार बनाने वाले तत्व का एक अत्यंत कठोर, पारदर्शी क्रिस्टलीय रूप है। सिंथेटिक (कृत्रिम रूप से संश्लेषित) तत्वों के अपवाद के साथ, आवर्त सारणी में प्रत्येक तत्व में कम से कम एक अलॉट्रोप होता है, हालांकि इसमें आमतौर पर कई होते हैं। जबकि इनमें से कुछ आवंटियां बेकार हो सकती हैं, अन्य अत्यंत मूल्यवान हो सकते हैं, जैसा कि ग्रेफाइट कार्बन और डायमंड कार्बन के बीच के अंतर से स्पष्ट होता है।

एलोट्रोप्स के लक्षण और गुण

भौतिक गुण

कार्बन का उदाहरण एलोट्रोप्स के एक बहुत ही महत्वपूर्ण पहलू को दिखाता है, जो यह है कि उनके भौतिक और रासायनिक विशेषताओं और गुणों के मौलिक रूप से विपरीत हो सकते हैं।

कार्बन ग्रेफाइट, उदाहरण के लिए, एक विद्युत प्रवाहकीय सामग्री है, यह बहुत नरम है, इसमें कार्बन परमाणुओं की परतों या चादरों के रूप में संरचना होती है जिसमें एसपी 2 संकरण होता है जो एकल और दोहरे बंधनों के माध्यम से एक साथ जुड़ा होता है जो लगातार आदान-प्रदान होता ^है । प्रतिध्वनि।

इसके बजाय, हीरा सबसे कठिन सामग्री है जिसे हम जानते हैं। यह एक त्रि-आयामी क्रिस्टल जाली द्वारा बनता है जिसमें प्रत्येक कार्बन परमाणु एक साथ चार अन्य परमाणुओं से एकल सहसंयोजक बंधों के माध्यम से जुड़ा होता है। यह विशेषता हीरा को सबसे अच्छे विद्युत इन्सुलेटरों में से एक बनाती है (ग्रेफाइट के विपरीत, जो एक कंडक्टर है)।

रासायनिक गुण

Allotropes में भी अक्सर अलग-अलग रासायनिक गुण होते हैं। उदाहरण के लिए, फास्फोरस विभिन्न अलॉट्रोप्स के रूप में पाया जा सकता है, जिनमें से सफेद, लाल और काले फास्फोरस सबसे आम हैं। सफेद और लाल फास्फोरस में टेट्राहेड्रल ज्यामिति के समान फास्फोरस परमाणु होते हैं। हालांकि, सफेद फास्फोरस बेहद जहरीला और अत्यधिक ज्वलनशील होता है, हवा में ऑक्सीजन के संपर्क में आने से स्वचालित रूप से प्रज्वलित होता है। यह इसे कुछ विस्फोटकों जैसे हथगोले में फ्यूज के रूप में उपयोगी बनाता है।

इसके बजाय, लाल फास्फोरस बहुत अधिक स्थिर है। यह बिना आग लगाए हवा के संपर्क में आ सकता है। दूसरी ओर, काला फास्फोरस केवल उच्च दबाव और 200 डिग्री सेल्सियस से अधिक के तापमान की स्थिति में बनता है, लेकिन एक बार बनने के बाद इसे ठंडा किया जा सकता है और यह लाल फास्फोरस से भी अधिक स्थिर होता है।

भौतिक राज्य

पिछले खंड में वर्णित फॉस्फोरस के आवंटन के उदाहरण सभी कमरे के तापमान पर ठोस हैं। हालाँकि, एलोट्रोप्स एकत्रीकरण के अन्य राज्यों में भी मौजूद हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, उल्लेखित तीन ठोस समस्थानिकों (और कम से कम उतने ही अधिक) के अलावा, फॉस्फोरस सूत्र P4 के गैसीय आवंटन के रूप में भी मौजूद हो सकता है, जो _{प्रत्येक} शीर्ष पर एक फॉस्फोरस के साथ एक चतुष्फलकीय संरचना का निर्माण करता है।

क्रिस्टल की संरचना

अंत में, अलॉट्रोप्स को उनके क्रिस्टल संरचना के आधार पर एक दूसरे से अलग किया जा सकता है। हम पहले ही देख चुके हैं कि कैसे कार्बन दो बहुत भिन्न प्रकार की त्रि-आयामी संरचनाएँ बना सकता है जो स्पष्ट रूप से भिन्न गुणों को जन्म देती हैं। इसके अलावा, कुछ आवंटियों में एक अच्छी तरह से परिभाषित क्रिस्टल संरचना भी नहीं हो सकती है, जिस स्थिति में उन्हें अनाकार अलॉट्रोप कहा जाता है।

मैक्रोस्कोपिक दृष्टिकोण से, अनाकार आवंटियों को पहचानना आसान होता है क्योंकि उनकी सतह पर किसी भी प्रकार का पहलू या परिभाषित संरचना नहीं देखी जाती है जो एक उच्च आदेशित आंतरिक संरचना का सुझाव देती है।

सूक्ष्म रूप से, हालांकि, अनाकार ठोस अक्सर बड़ी संख्या में विभिन्न आकारों के छोटे क्रिस्टलीय ठोस पदार्थों और यहां तक ​​​​कि विभिन्न स्थानीय क्रिस्टल संरचनाओं का मिश्रण होते हैं।

एलोट्रोप्स का महत्व

किसी तत्व का आवंटन कई दृष्टिकोणों से अत्यंत महत्वपूर्ण हो सकता है। तथ्य यह है कि कुछ आवंटन दूसरों की तुलना में अधिक स्थिर हैं, उन्हें संबंधित तत्व के परिवहन और संचालन के लिए बेहतर बनाता है। दूसरी ओर, कुछ आवंटियों में वांछनीय गुण होते हैं जो अन्य आवंटियों में नहीं होते हैं।

उपरोक्त का एक उदाहरण हीरे की कठोरता, ग्रेफाइट की चालकता, और कार्बन के एक और बहुत महत्वपूर्ण आवंटन की कठोरता और चालकता का संयोजन है, जो कार्बन नैनोट्यूब बनाता है।

दूसरी ओर, विभिन्न तत्वों के कई औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए एक आवंटन को दूसरे में बदलना आवश्यक हो सकता है। उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में सिलिकॉन सबसे महत्वपूर्ण तत्वों में से एक है। यह अर्धचालक है जो सभी माइक्रोचिप्स और प्रोसेसर का आधार बनता है जो हमारे सभी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को शक्ति प्रदान करता है। हालांकि, सिलिकॉन दो अलॉट्रोपिक रूपों में पाया जा सकता है: अनाकार सिलिकॉन और क्रिस्टलीय सिलिकॉन।

अनाकार सिलिकॉन का उपयोग कम लागत वाले सौर पैनलों के निर्माण में एक अर्धचालक के रूप में किया जाता है, जबकि माइक्रोचिप्स के निर्माण के लिए केवल मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन का उपयोग किया जा सकता है, अर्थात, सिलिकॉन के एक विशाल एकल क्रिस्टल की आवश्यकता होती है जिसमें सभी परमाणु पूरी तरह से व्यवस्थित होते हैं। पैटर्न बनाने के लिए जो प्रत्येक माइक्रोचिप के सर्किट का हिस्सा हैं।

सामान्य आवंटियों के उदाहरण

कार्बन के प्राकृतिक आवंटन:

कार्बन ग्रेफाइट

हीरा कार्बन

ग्राफीन

एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब

दोहरी दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब

बहु-दीवार कार्बन नैनोट्यूब

फुलरीन जैसे बकमिन्स्टरफुलरीन या सी ₆₀

ऑक्सीजन के प्राकृतिक आवंटन:

परमाणु ऑक्सीजन (ओ)

गैसीय या आणविक ऑक्सीजन ( _O2 )

ओजोन ( _O3 )

टेट्राऑक्सीजन (ओ ₄ )

ठोस ऑक्सीजन _O8

नाइट्रोजन के प्राकृतिक आवंटन:

गैसीय आणविक नाइट्रोजन ( _N2 )

घन ठोस नाइट्रोजन

हेक्सागोनल ठोस नाइट्रोजन

बोरॉन के प्राकृतिक आवंटन:

अनाकार बोरॉन (भूरा पाउडर)

α-rhombohedral बोरॉन

β-rhombohedral बोरॉन

बोरो-γ सेंधा नमक

बोरोफिनेस (ग्रैफेन के समान संरचनाएं लेकिन कार्बन के बजाय बोरॉन से बने)

संदर्भ

बोलिवर, जी। (2019, 10 जुलाई)। बोरॉन: इतिहास, गुण, संरचना, उपयोग । lifer. https://www.lifeder.com/boro/

चांग, ​​​​आर।, और गोल्डस्बी, के। (2013)। रसायन विज्ञान (11वां संस्करण)। मैकग्रा-हिल इंटरमेरिकाना डी एस्पाना एसएल

Educaplus.org। (रा।)। तत्व गुण । http://www.educaplus.org/elementos-quimicos/propiedades/alotropos.html

फूल, जी। (2021, 11 जून)। नाइट्रोजन के अलॉट्रोपिक रूप क्या हैं? The-Answer.com। https://la-respuesta.com/preguntas-comunes/cuales-son-las-formas-alotropicas-del-nitrogeno/