SUSTANCIA ALOTROPÍA

Alotropía.- es la propiedad de algunos elementos químicos de poseer estructuras químicas diferentes.

Oxígeno. Puede existir como oxígeno atmosférico (O2) y como ozono (O3), que genera el olor penetrante distintivo en las proximidades de las caídas de agua.

Fósforo. Se manifiesta como fósforo rojo y como fósforo blanco (P4), de características físicas distintas.

Carbono. Variedades alotrópicas: grafito, diamante, grafema, fulereno y carbino.

En el estado sólido las propiedades alotrópicas ocurren en elementos de una

misma composición, pero aspectos diferentes. Por lo tanto, la propiedad debe

ocurrir en el mismo estado de agregación de la materia.

La explicación de las diferencias de propiedades se ha encontrado en la

disposición espacial de los átomos. Por ejemplo, en los cristales de diamante cada

átomo de carbono está unido a cuatro átomos vecinos de este mismo elemento,

por lo cual adopta una ordenación en forma de tetraedro que le confiere una

dureza particular. La hibridación del carbono en el diamante es sp3.

En el grafito, los átomos de carbono están dispuestos en capas superpuestas. 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 de manera más débil. En este caso la hibridación del carbono

es sp2. Esto explica la blandura y la untuosidad –al tacto– del grafito. La mina de

un lápiz forma el trazo porque, al desplazarse sobre el papel, a éste se adhiere

una delgada 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 del arquitecto Buckminster Fuller), por haber

construido la cúpula geodésica en la Île Sainte-Hélène, Montreal.

LISTA DE ALÓTROPOS

No metales y metaloides

Carbono Oxígeno Nitrógeno Fósforo Azufre Selenio Boro Germanio Silicio Arsénico Antimonio Estaño

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), Sm, Gd, Tb, Dy, Yb, Hf, Tl, Po, Th, Pa, U.

Considerando sólo la tecnología pertinente, seis metales son alotrópicos:

Ti (titanio) a 882 ˚C

Fe (hierro) a 912 °C y 1 394 ˚C

Co (cobalto) a 422 ˚C

Zr (circonio) a 863 ˚C

Sn (estaño) a 13 ˚C

U (uranio) a 668 y 776 ˚C