Номер 2, страница 111 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 6. Углерод и кремний. Параграф 31. Характеристика углерода и кремния. Аллотропия углерода. Вопросы в начале параграфа - номер 2, страница 111.

Условие.

● Что такое аллотропия?

Решение.

Решение 2.

Что такое аллотропия?

Аллотропия — это явление существования одного и того же химического элемента в виде двух или более простых веществ, которые различаются по своему строению и свойствам. Эти различные формы называются аллотропными модификациями или аллотропами.

Причиной аллотропии может быть:

• Различное число атомов в молекуле. Такой вид аллотропии характерен, например, для кислорода.
• Различное строение кристаллической решетки. Такой вид аллотропии характерен для углерода, фосфора, серы и многих металлов.

Поскольку строение аллотропов различно, они отличаются и по своим физическим свойствам (плотность, твердость, цвет, температура плавления, электропроводность) и по химической активности.

Наиболее известные примеры аллотропии:

• Углерод (C). Его основные аллотропные модификации:
  • Алмаз: атомы образуют прочную трехмерную тетраэдрическую кристаллическую решетку. Это самое твердое из известных природных веществ, оно прозрачно и не проводит электрический ток.
  • Графит: атомы образуют плоские слои, слабо связанные между собой. Графит мягкий, непрозрачный, имеет металлический блеск и хорошо проводит электрический ток.
  • Фуллерены и нанотрубки: кластерные формы углерода, где атомы образуют замкнутые сферы (например, $C_{60}$) или цилиндрические структуры.
  • Графен: представляет собой одиночный слой графита.
• Кислород (O). Существует в виде двух аллотропных модификаций:
  • Кислород: газ, молекула которого состоит из двух атомов ($O_2$). Он не имеет цвета и запаха, поддерживает горение и дыхание.
  • Озон: газ, молекула которого состоит из трех атомов ($O_3$). Имеет голубоватый цвет и резкий запах, является сильным окислителем и токсичен.
• Фосфор (P). Имеет несколько модификаций:
  • Белый фосфор: состоит из молекул $P_4$. Воскообразное, очень ядовитое вещество, самовоспламеняется на воздухе и светится в темноте.
  • Красный фосфор: имеет полимерное строение. Это порошок красного цвета, не ядовит, не светится и воспламеняется при более высокой температуре.
  • Черный фосфор: наиболее стабильная модификация. По внешнему виду и свойствам (слоистая структура, электропроводность) похож на графит.
• Сера (S). Образует множество аллотропов, наиболее известны:
  • Ромбическая сера: кристаллическое вещество желтого цвета, устойчивое при комнатной температуре. Молекулы имеют форму короны и состоят из 8 атомов ($S_8$).
  • Моноклинная сера: образуется при нагревании ромбической серы выше 95.6 °C. Также состоит из молекул $S_8$, но они по-другому упакованы в кристалле.
  • Пластическая сера: аморфная, резиноподобная масса, получаемая при резком охлаждении расплава серы.

Ответ: Аллотропия — это способность химического элемента образовывать несколько простых веществ (аллотропных модификаций), которые отличаются друг от друга строением (числом атомов в молекуле или формой кристаллической решетки) и, как следствие, обладают разными физическими и химическими свойствами.