Den allotropi (græske allos anden og TROPOS vej) er i kemi , i mineralogi og materialevidenskab , fakultetet for nogle enkle organer findes i flere former krystallinsk eller molekylær forskellige. Det svarer til polymorfisme af sammensatte kroppe med hensyn til forskellige krystalformer (organisering af de samme atomer i forskellige krystallinske sorter) eller isomerisme med hensyn til forskellige molekylære former (organisering af de samme atomer i et andet molekyle). F.eksamorf carbon , grafit , diamant , lonsdaleite , chaoite , fulleren og nanofoam er allotrope varianter af kulstof i den forstand, at de er forskellige krystallinske former af det indre organ, som grundstoffet carbon. Den oxygen og trioxygen (eller ozon ) er også enkel allotrop organ svarende til grundstoffet oxygen , men denne gang i den forstand, at de er forskellige molekylære former.
Begrebet allotropi refererer kun til de forskellige former for et kemisk grundstof inden for samme fase eller tilstand af stof ( fast , flydende , gas ). Faseændringer af et element er pr. Definition ikke forbundet med en ændring i allotrop form (fx flydende ilt og iltgas er ikke begge allotrope former). For nogle kemiske grundstoffer kan allotrope former eksistere i forskellige faser; for eksempel kan de to allotrope former for ilt, dioxygen og ozon, eksistere i faste, flydende og gasfaser.
Begrebet allotropi blev udviklet af den svenske kemiker Jöns Jacob Berzelius .
De allotropiske former for et kemisk element kan ofte have fysiske egenskaber (farve, hårdhed, smeltepunkt , elektrisk ledningsevne , varmeledningsevne ) og en anden kemisk reaktivitet, skønt de er lavet af identiske atomer. For eksempel er dioxygen ikke særlig reaktiv (og ikke-giftig) under forhold, hvor ozon er meget reaktiv (og giftig).
Transformationerne af en allotrop form fra et element til et andet induceres ofte af ændringer i tryk , temperatur eller endda ved en kemisk reaktion, og nogle former er kun stabile under visse temperatur- og trykbetingelser; for eksempel :
Typisk har elementerne, der er i stand til at danne et variabelt antal kemiske bindinger, og dem, som har sammenhængskompetencerne, tendens til at have det største antal allotrope former. Dette er tilfældet for svovl , som før nylige opdagelse Af de mange allotrope former af carbon, holdt rekord for molekylær (S 8 , S 2 , etc. ) og krystallografiske (S α , S β , allotrope varianter ) . etc. ). Allotropifænomenet er typisk mere synligt i tilfælde af ikke-metaller, da det kan være både krystallinsk og molekylært. Sidstnævnte tilfælde er ikke muligt med metaller.
De to mest almindelige allotropiske former:
Samt andre sjældnere former:
Den tetraoxygen O 4 - rød og octaoxygène O 8 - rød, undertiden benævnt allotrope varianter af oxygen, er samlinger af oxygenmolekyler. De udgør ikke en allotrop sort.
Tilfældet med svovl er det mest komplekse, da på den ene side den lethed, hvormed svovl sammenkædes, gør det muligt at eksistere i en lang række molekyler med formlerne Sn og cyclo- Sn . På den anden side krystalliserer disse forskellige molekyler i forskellige krystallinske sorter.
Denne optælling skjuler, hvor lang tid det end er, kompleksiteten af de tre mulige konformationer af enhederne S 3findes i svovlkæder: cis , d- trans og l- trans (se figuren overfor).
Den fasediagram for de rene body viser, ud over de faste, flydende og gasformige tilstande, de forskellige allotrope sorter i temperatur- og trykzoner, hvor de er stabile. Dette er tilfældet på det forenklede svovltilstandsdiagram overfor.