Conceito de
Alotropia
Alotropia (do grego allos, outro + tropos,
maneira) é a capacidade de alguns elementos químicos para formar
substâncias simples diferentes (alótropos), ou seja, para formar
estruturas diferentes, de acordo com a forma como as átomos
estão
ligados entre si.
Um exemplo típico de alotropia é o das moléculas de oxigénio (O2)
e ozono (O3) – ambas são substâncias simples formadas por
átomos de oxigénio, no entanto, possuem propriedades bastantes
diferentes, devido à forma como estes se organizam. Ambas as moléculas
se apresentam em condições PTN, na forma gasosa, porém enquanto o
oxigénio é incolor e inodoro, o ozono é azulado e possui um cheiro
desagradável. Para além disso, o oxigénio é uma molécula muito mais
estável, e possui geometria linear, enquanto que o ozono tem geometria
triangular.
As diferenças são claras até na sua relação com os seres vivos- o
oxigénio é fundamental na respiração aeróbica, enquanto que o ozono é
toxico devido à sua ação oxidativa (ao ponto de ser usado na purificação
de água e na esterilização de ar).
Outro elemento que apresenta alotropia é o Carbono (C) que forma,
naturalmente, duas substâncias com propriedades
extremamente
distintas – a grafite e o diamante, para além de uma classe de moléculas
artificialmente criadas – os Fulerenos.
A grafite é um sólido escuro, condutor de eletricidade e de baixa dureza
e cujos átomos se organizam num sistema cristalino hexagonal. As suas
aplicações, advém destas características – é usado nos lápis graças à
sua baixa dureza e em electrodos e baterias, graças à sua condutividade.
O diamante, por outro lado, é um sólido claro, com a maior dureza que se
conhece em substâncias naturais, que forma, normalmente, estruturas
cristalinas cúbicas. A sua extrema dureza faz com que seja usado como
abrasivo, para além, obviamente da sua utilização em
joias
e adornos.
É de notar que, para além do
oxigénio
e do carbono, também o Enxofre (S) e o fósforo (P) são alotrópicos.
O enxofre pode tomar (entre outros alótropos) a forma rômbica ou alfa
(quando a sua rede cristalina de Bravais é ortorrômbica) e monoclínica
ou beta (quando a sua rede cristalina de Bravais é monoclínica). Ambas
as formas ocorrem naturalmente, por exemplo em emissões vulcânicas, e
são sólidos amarelos, porém a forma alfa é mais estável.
O fósforo, por seu lado, também possui dois alótropos naturais, o
fósforo branco, formado por 4 átomos de fósforo dispostos numa geometria
tetraédrica, e o fósforo vermelho, em que várias estruturas
tetraédricas (semelhantes à do fosforo branco) se unem numa
macromolécula. Neste caso, os dois sólidos distinguem-se, não apenas
pela cor, mas pela estabilidade – o fósforo branco é extremamente
reativo e entra facilmente em combustão quando em contacto com o ar,
tendo sido
amplamente
usado com arma química precisamente pelos danos severos que causa aos
tecidos biológicos. Por outro lado, o fósforo vermelho, muito mais
estável, não entra em combustão em contacto com o ar, sendo necessária a
fricção para promover a reação. É o material usado nos vulgares fósforos
de cozinha.
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