อ่าน 7 นาที
อัลโลโทรปี
อัลโลโทรปี หรือ อัลโลโทรปิซึม (จาก ภาษากรีกโบราณ ἄλλος (allos) ' อื่น ' และ τρόπος (tropos) ' ลักษณะ, รูปแบบ ' ) คือคุณสมบัติของ ธาตุเคมี บางชนิด...
อัลโลโทรปี

อัลโลโทรปีหรืออัลโลโทรปิซึม (จากภาษากรีกโบราณ ἄλλος (allos) ' อื่น'และτρόπος (tropos) ' ลักษณะ, รูปแบบ' ) คือคุณสมบัติของธาตุเคมี บางชนิด ที่สามารถดำรงอยู่ในสองรูปแบบหรือมากกว่านั้นในสถานะ ทางกายภาพเดียวกัน ซึ่งเรียกว่าอัลโลโทรปของธาตุ อัลโลโทรปคือการดัดแปลงโครงสร้างที่แตกต่างกันของธาตุ: อะตอมของธาตุจะเชื่อมต่อกันในลักษณะที่แตกต่างกัน[ 1 ] ตัวอย่างเช่นอัลโลโทรปของคาร์บอนได้แก่เพชร (อะตอมของคาร์บอนเชื่อมต่อกันเพื่อสร้างโครงสร้างตาข่ายลูกบาศก์ของเตตระเฮดรา ) กราไฟต์ (อะตอมของคาร์บอนเชื่อมต่อกันเป็นแผ่นของ โครงสร้าง ตาข่ายหกเหลี่ยม ) กราฟีน (แผ่นกราไฟต์เดี่ยว) และฟูลเลอรีน (อะตอมของคาร์บอนเชื่อมต่อกันในรูปแบบทรงกลม ท่อ หรือทรงรี)
คำว่าอัลโลโทรปี (allotropy) ใช้กับธาตุเท่านั้น ไม่ใช่สารประกอบคำทั่วไปที่ใช้กับสารประกอบใดๆ ก็ได้คือ โพลีมอร์ฟิ ซึม (polymorphism ) แม้ว่าโดยปกติแล้วการใช้ คำนี้จะจำกัดอยู่เฉพาะวัสดุที่เป็นของแข็ง เช่น ผลึก อัลโลโทรปีหมายถึงรูปแบบต่างๆ ของธาตุภายในสถานะ ทางกายภาพเดียวกัน (สถานะของสสาร เช่นพลาสมา ก๊าซ ของเหลวหรือของแข็ง)ความแตกต่างระหว่างสถานะของสสารเหล่านี้เพียงอย่างเดียวไม่ถือเป็นตัวอย่างของอัลโลโทรปี อัลโลโทรปของธาตุทางเคมีมักถูกเรียกว่าโพลีมอร์ฟหรือเฟสของธาตุ
สำหรับธาตุบางชนิด อัลโลโทรปจะมีสูตรโมเลกุลหรือโครงสร้างผลึกที่แตกต่างกัน รวมถึงสถานะทางกายภาพที่แตกต่างกันด้วย ตัวอย่างเช่นอัลโลโทรปสองชนิดของออกซิเจน ( ไดออกซิเจน O₂ และโอโซน O₃ ) สามารถอยู่ในสถานะของแข็ง ของเหลว และก๊าซได้ ใน ขณะที่ธาตุอื่นๆ ไม่รักษาอัลโลโทรปที่แตกต่างกันในสถานะทางกายภาพต่างๆ ตัวอย่างเช่นฟอสฟอรัสมีอัลโลโทรปของแข็งหลายชนิด ซึ่งทั้งหมดจะกลับไปอยู่ในรูป P₄เดียวกันเมื่อหลอมเหลวเป็นของเหลว
| คุณสมบัติ | ไอโซเมอริซึม ( ไอโซเมอร์ ) | อัลโลโทรปี ( อัล โลโทรป ) | ภาวะพหุรูป ( โพลีมอร์ฟ ) |
|---|---|---|---|
| แนวคิดหลัก | โมเลกุล ที่มี สูตรโมเลกุลเหมือนกันแต่มีโครงสร้างหรือทิศทางเชิงพื้นที่ที่ แตกต่างกัน | การ เปลี่ยนแปลง โครงสร้างที่แตกต่างกัน ของ องค์ประกอบเดียว ภายใน สถานะทางกายภาพเดียวกัน | ความสามารถของสารประกอบหรือธาตุ ที่เป็นของแข็ง ในการแสดงออกมาในโครงสร้างผลึกที่แตกต่างกันหลาย แบบ |
| ขอบเขตการใช้งาน | สารประกอบและโมเลกุล ( ทั้งอินทรีย์และอนินทรีย์ ) | เฉพาะ Elementsเท่านั้น | ของแข็งผลึก( ธาตุเกลือไอออนิกหรือของแข็งโมเลกุล ) |
| ความแปรผันเชิงโครงสร้าง | การเปลี่ยนแปลงในพันธะเคมีการเชื่อมต่อของอะตอม หรือรูปทรงเรขาคณิต สาม มิติ | ความแตกต่างใน รูป แบบพันธะสูตรโมเลกุลหรือโครงสร้างผลึกของธาตุ | ความแตกต่างในการจัดเรียงตัวหรือกลุ่มพื้นที่ของอะตอมหรือโมเลกุลในของแข็ง |
| คุณสมบัติทางเคมี | ความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในด้านปฏิกิริยาและฟังก์ชันการทำงาน (เช่นเอทานอลเทียบกับไดเมทิลอีเทอร์ ) | ความแตกต่างอย่างเห็นได้ชัดในปฏิกิริยาทางเคมี (เช่น ความเฉื่อยของเพชรเมื่อเทียบกับความไวต่อปฏิกิริยาของกราไฟต์ ) | เอกลักษณ์ในสถานะของเหลวหรือก๊าซ; ความแตกต่างเล็กน้อยใน ปฏิกิริยาของพื้นผิวใน สถานะของแข็ง |
| คุณสมบัติทางกายภาพ | ความ แตก ต่างของจุดเดือดจุดหลอมเหลวและความหนาแน่น | ความแตกต่างอย่างมากในคุณลักษณะ (เช่น ความโปร่งใสและความแข็งของเพชรเทียบกับความทึบแสงและความอ่อนนุ่มของกราไฟต์ ) | มีความแตกต่างกันอย่างชัดเจนในด้านความสามารถในการละลายความแข็ง ความหนาแน่นและจุดหลอมเหลว |
| สถานะทางกายภาพ | สถานะ ก๊าซของเหลวและของแข็ง | โดยส่วน ใหญ่จะ อยู่ในสถานะ ของแข็งแต่ก็อาจพบได้ใน สถานะ ของเหลวและก๊าซ (เช่นออกซิเจนเทียบกับโอโซน ) | ของแข็งที่เป็นผลึกเท่านั้น |
| กลไกหลัก | รูปแบบการเชื่อมต่ออะตอมทางเลือก การจัดวางหมู่ฟังก์ชัน หรือการหมุนโมเลกุล | รูปแบบอื่น ๆ ของพันธะโฮโมโนเคลียร์และการรวมกลุ่มโมเลกุล | การ เปลี่ยนแปลงทางอุณหพลศาสตร์ของอุณหภูมิและความดันในระหว่างกระบวนการตกผลึก |
| ตัวอย่าง |
|
ประวัติศาสตร์

แนวคิดเรื่องอัลโลโทรปีได้รับการเสนอครั้งแรกในปี ค.ศ. 1840 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวสวีเดน บารอน ยอนส์ ยาคอบ เบอร์เซลิอุส ( ภาษาสวีเดน: [jœ̌ns ˈjɑ̂ːkɔb bæˈʂěːlɪɵs] ; [ 2 ]ค.ศ. 1779–1848) [ 3 ] [ 4 ]คำนี้มาจากภาษากรีก άλλοτροπἱα (allotropia) ' ความแปรปรวน, การเปลี่ยนแปลงได้' [ 5 ]หลังจากการยอมรับสมมติฐานของอโวกาโดในปี ค.ศ. 1860 ก็เป็นที่เข้าใจกันว่าธาตุต่างๆ สามารถมีอยู่ได้ในรูปโมเลกุลหลายอะตอม และอัลโลโทรปีของออกซิเจนสองชนิดได้รับการยอมรับว่าเป็น O 2และO 3 [ 4 ]ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 เป็นที่ยอมรับว่ากรณีอื่นๆ เช่น คาร์บอน เกิดจากความแตกต่างในโครงสร้างผลึก
ในปี พ.ศ. 2455 Ostwaldตั้งข้อสังเกตว่าอัลโลโทรปีของธาตุเป็นเพียงกรณีพิเศษของปรากฏการณ์โพลีมอร์ฟิซึมที่รู้จักกันในสารประกอบ และเสนอให้ละทิ้งคำว่าอัลโลโทรปและอัลโลโทรปี แล้วแทนที่ด้วยคำว่าโพลีมอร์ฟและโพลีมอร์ฟิซึม[ 6 ] [ 4 ]แม้ว่านักเคมีคนอื่นๆ อีกหลายคนจะกล่าวคำแนะนำนี้ซ้ำ แต่IUPACและตำราเคมีส่วนใหญ่ยังคงนิยมใช้อัลโลโทรปและอัลโลโทรปีสำหรับธาตุเท่านั้น[ 7 ]
ความแตกต่างในคุณสมบัติของไอโซโทปของธาตุ
อัลโลโทรปคือโครงสร้างที่แตกต่างกันของธาตุชนิดเดียวกัน และสามารถแสดงคุณสมบัติทางกายภาพและพฤติกรรมทางเคมีที่แตกต่างกันอย่างมาก การเปลี่ยนแปลงระหว่างรูปแบบอัลโลโทรปนั้นเกิดจากแรงเดียวกันกับที่ส่งผลต่อโครงสร้างอื่นๆ เช่นความดัน แสง และอุณหภูมิดังนั้นความเสถียรของอัลโลโทรปแต่ละชนิดจึงขึ้นอยู่กับสภาวะเฉพาะ ตัวอย่างเช่นเหล็ก จะเปลี่ยนจากโครงสร้างลูกบาศก์แบบมีอะตอมอยู่ตรงกลาง ( เฟอร์ไรต์ ) ไปเป็น โครงสร้าง ลูกบาศก์แบบมีอะตอมอยู่ตรงหน้า ( ออสเทนไนต์ ) ที่อุณหภูมิสูงกว่า 906 °C และดีบุกจะเกิดการเปลี่ยนแปลงที่เรียกว่าทินเพสต์จาก รูป โลหะไปเป็น รูป กึ่งโลหะที่อุณหภูมิต่ำกว่า 13.2 °C (55.8 °F) ตัวอย่างของอัลโลโทรปที่มีพฤติกรรมทางเคมีแตกต่างกันคือ โอโซน (O₃ ) ซึ่งเป็นสารออกซิไดซ์ที่แรงกว่าออกซิเจน ( O₂ ) มาก
รายชื่ออัลโลโทรป
โดยทั่วไป ธาตุที่มีเลขโคออร์ดิเน ชัน และ/หรือสถานะออกซิเดชัน ที่แปรผันได้ มักจะมีรูปแบบอัลโลโทรปิกจำนวนมากกว่า ปัจจัยอีกประการหนึ่งคือความสามารถของธาตุในการเชื่อมต่อเป็นสายโซ่
ตัวอย่างของอัลโลโทรป ได้แก่:
อโลหะ
| องค์ประกอบ | อัลโลโทรป |
|---|---|
| คาร์บอน |
|
| ไนโตรเจน |
|
| ฟอสฟอรัส |
|
| ออกซิเจน |
|
| กำมะถัน |
|
| ซีลีเนียม |
|
| ไอโซเมอร์สปินของไฮโดรเจน |
ไอโซเมอร์สปินนิวเคลียร์เหล่านี้บางครั้งถูกอธิบายว่าเป็นอัลโลโทรป โดยเฉพาะอย่างยิ่งโดยคณะกรรมการที่มอบรางวัลโนเบลสาขากลศาสตร์ควอนตัมประจำปี 1932 ให้แก่เวอร์เนอร์ ไฮเซนเบิร์กและได้เลือก "รูปแบบอัลโลโทรปของไฮโดรเจน" เป็นการประยุกต์ใช้ที่โดดเด่นที่สุด[ 8 ] |
โลหะกึ่งโลหะ
| องค์ประกอบ | อัลโลโทรป |
|---|---|
| โบรอน |
|
| ซิลิคอน |
|
| เจอร์เมเนียม |
|
| สารหนู |
|
| พลวง |
|
| เทลลูเรียม |
|
โลหะ
ในบรรดาธาตุโลหะที่พบในธรรมชาติในปริมาณมาก (56 ถึง U โดยไม่รวม Tc และ Pm) เกือบครึ่งหนึ่ง (27) เป็นอัลโลโทรปิกที่ความดันบรรยากาศ ได้แก่ Li, Be, Na, Ca, Ti, Mn, Fe, Co, Sr, Y, Zr, Sn, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Yb, Hf, Tl, Th, Pa และ U การเปลี่ยนเฟสระหว่างรูปแบบอัลโลโทรปิกของโลหะที่มีความสำคัญทางเทคโนโลยี ได้แก่ การเปลี่ยนเฟสของ Ti ที่ 882 °C, Fe ที่ 912 °C และ 1,394 °C, Co ที่ 422 °C, Zr ที่ 863 °C, Sn ที่ 13 °C และ U ที่ 668 °C และ 776 °C
| องค์ประกอบ | ชื่อเฟส | กลุ่มอวกาศ | สัญลักษณ์เพียร์สัน | ประเภทโครงสร้าง | คำอธิบาย |
|---|---|---|---|---|---|
| ลิเธียม | α-Li | อาร์3ม. | เอชอาร์9 | α-Sm | แบบฟอร์มต่ำกว่า 70 K. [ 11 ] |
| β-Li | ฉันอายุ 3ขวบ | ซีไอ2 | ว | คงตัวที่อุณหภูมิและความดันห้องปกติ | |
| ฟม3ม. | ซีเอฟ4 | คู | แบบฟอร์มที่สูงกว่า 7GPa | ||
| อาร์3ม. | เอชอาร์1 | α-Hg | เฟสกลางก่อตัวขึ้นที่ ~40GPa [ 12 ] | ||
| ฉัน4 3 มิติ | ซีไอ16 | ก่อตัวขึ้นเหนือ 40GPa [ 12 ] | |||
| oC88 | ก่อตัวขึ้นระหว่าง 60 ถึง 70 GPa [ 13 ] | ||||
| oC40 | ก่อตัวขึ้นระหว่าง 70 ถึง 95 GPa [ 13 ] | ||||
| oC24 | ก่อตัวขึ้นเหนือ 95 GPa [ 13 ] | ||||
| เบริลเลียม | α-Be | พี6 3 /เอ็มซี | เอชพี2 | เอ็มจี | คงตัวที่อุณหภูมิและความดันห้องปกติ |
| β-Be | ฉันอายุ 3ขวบ | ซีไอ2 | ว | ก่อตัวขึ้นที่อุณหภูมิสูงกว่า 1255 องศาเซลเซียส | |
| โซเดียม | α-Na | อาร์3ม. | เอชอาร์9 | α-Sm | แบบฟอร์มต่ำกว่า 20,000 บาท |
| เบต้า-นา | ฉันอายุ 3ขวบ | ซีไอ2 | ว | คงตัวที่อุณหภูมิและความดันห้องปกติ | |
| ฟม3ม. | ซีเอฟ4 | คู | ก่อตัวที่อุณหภูมิห้องที่ความดันสูงกว่า 65 GPa [ 14 ] | ||
| ฉัน4 3 มิติ | ซีไอ16 | ก่อตัวที่อุณหภูมิห้อง 108GPa [ 15 ] | |||
| พีเอ็นเอ็มเอ | โอพี8 | เอ็มเอ็นพี | ก่อตัวที่อุณหภูมิห้อง 119 GPa [ 16 ] | ||
| tI19* | โครงสร้างโฮสต์-เกสต์ที่ก่อตัวขึ้นเหนือระดับ 125 ถึง 180 GPa [ 13 ] | ||||
| เอชพี4 | ก่อตัวขึ้นเหนือ 180 GPa [ 13 ] | ||||
| แมกนีเซียม | พี6 3 /เอ็มซี | เอชพี2 | เอ็มจี | คงตัวที่อุณหภูมิและความดันห้องปกติ | |
| ฉันอายุ 3ขวบ | ซีไอ2 | ว | ก่อตัวขึ้นเหนือ 50 GPa [ 17 ] | ||
| อะลูมิเนียม | α-Al | ฟม3ม. | ซีเอฟ4 | คู | คงตัวที่อุณหภูมิและความดันห้องปกติ |
| เบต้า-อะลูมิเนียม | พี6 3 /เอ็มซี | เอชพี2 | เอ็มจี | แบบฟอร์มที่มีค่า GPa สูงกว่า 20.5 | |
| โพแทสเซียม | ฉันอายุ 3ขวบ | ซีไอ2 | ว | คงตัวที่อุณหภูมิและความดันห้องปกติ | |
| ฟม3ม. | ซีเอฟ4 | คู | ก่อตัวขึ้นเหนือ 11.7 GPa [ 13 ] | ||
| I4/เอ็มซีเอ็ม | tI19* | โครงสร้างโฮสต์-เกสต์ที่ก่อตัวขึ้นที่ประมาณ 20 GPa [ 13 ] | |||
| พี6 3 /เอ็มซี | เอชพี4 | นีเอเอส | ก่อตัวขึ้นเหนือ 25 GPa [ 13 ] | ||
| พีเอ็นเอ็มเอ | โอพี8 | เอ็มเอ็นพี | ก่อตัวขึ้นเหนือ 58GPa [ 13 ] | ||
| I4 1 /amd | ทีไอ4 | ก่อตัวขึ้นเหนือ 112 GPa [ 13 ] | |||
| ซีเอ็มซีเอ | oC16 | ฟอร์มที่สูงกว่า 112 GPa [ 13 ] | |||
| เหล็ก | α-Fe เฟอร์ไรต์ | ฉันอายุ 3ขวบ | ซีไอ2 | ลูกบาศก์ศูนย์กลางร่างกาย | มีเสถียรภาพที่อุณหภูมิและความดันห้อง มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กเฟอร์โรแมกเนติกที่อุณหภูมิ T<770 °C และมีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กพาราแมกเนติกที่อุณหภูมิ T=770–912 °C |
| แกมมาเหล็กออสเทนไนต์ | ฟม3ม. | ซีเอฟ4 | ลูกบาศก์ศูนย์กลางหน้า | มีเสถียรภาพในช่วงอุณหภูมิ 912 ถึง 1,394 องศาเซลเซียส | |
| δ-เหล็ก | ฉันอายุ 3ขวบ | ซีไอ2 | ลูกบาศก์ศูนย์กลางร่างกาย | มีเสถียรภาพในช่วงอุณหภูมิ 1,394 – 1,538 °C และมีโครงสร้างเหมือนกับ α-Fe | |
| ε-เหล็ก, เฮกซาเฟอร์รัม | พี6 3 /เอ็มซี | เอชพี2 | อัดแน่นหกเหลี่ยม | มีเสถียรภาพที่ความดันสูง | |
| โคบอลต์[ 18 ] | α-โคบอลต์ | อัดแน่นหกเหลี่ยม | ก่อตัวที่อุณหภูมิต่ำกว่า 450 องศาเซลเซียส | ||
| เบต้า-โคบอลต์ | ลูกบาศก์ศูนย์กลางหน้า | ก่อตัวที่อุณหภูมิสูงกว่า 450 องศาเซลเซียส | |||
| ε-โคบอลต์ | P4 1 32 | ลูกบาศก์ดั้งเดิม | เกิดจากการสลายตัวทางความร้อนของ [Co 2 CO 8 ] นาโนอัลโลโทรป | ||
| รูบิเดียม | α-Rb | ฉันอายุ 3ขวบ | ซีไอ2 | ว | คงตัวที่อุณหภูมิและความดันห้องปกติ |
| ซีเอฟ4 | ฟอร์มที่มี GPa มากกว่า 7 [ 13 ] | ||||
| oC52 | ก่อตัวขึ้นเหนือ 13 GPa [ 13 ] | ||||
| tI19* | ฟอร์มที่สูงกว่า 17 GPa [ 13 ] | ||||
| ทีไอ4 | ฟอร์มที่มี GPa มากกว่า 20 [ 13 ] | ||||
| oC16 | ก่อตัวขึ้นเหนือ 48 GPa [ 13 ] | ||||
| ดีบุก | แอลฟา-ทิน, ทินสีเทา , ศัตรูพืชดีบุก | เอฟดี3ม. | ซีเอฟ8 | ดีซี | มีเสถียรภาพที่อุณหภูมิต่ำกว่า 13.2 องศาเซลเซียส |
| เบต้าทิน, ดีบุกขาว | I4 1 /amd | ทีไอ4 | β-Sn | คงตัวที่อุณหภูมิและความดันห้องปกติ | |
| แกมมาทิน, ทินรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน | I4/มมม | ทีไอ2 | ใน | ก่อตัวขึ้นเหนือ 10 GPa [ 19 ] | |
| γ'-Sn | อิมม์ | oI2 | MoPt 2 | ก่อตัวขึ้นเหนือ 30 GPa [ 19 ] | |
| σ-Sn, γ"-Sn | ฉันอายุ 3ขวบ | ซีไอ2 | ว | ก่อตัวขึ้นเหนือ 41 GPa [ 19 ]ก่อตัวขึ้นที่ความดันสูงมาก[ 20 ] | |
| δ-Sn | พี6 3 /เอ็มซี | เอชพี2 | เอ็มจี | ก่อตัวขึ้นเหนือ 157 GPa [ 19 ] | |
| สตาเนน | |||||
| พอโลเนียม | อัลฟา-โพโลเนียม | ลูกบาศก์อย่างง่าย | |||
| เบต้า-โพโลเนียม | รอมโบเฮดรัล |
โครงสร้างที่มีเสถียรภาพมากที่สุดภายใต้สภาวะมาตรฐาน โครงสร้างคงตัวที่อุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิห้อง โครงสร้างที่มีเสถียรภาพเหนืออุณหภูมิห้อง โครงสร้างที่มีเสถียรภาพเหนือความดันบรรยากาศ
แลนทานอยด์และแอกทินอยด์

- ซีเรียมซาแมเรียมไดสโปรเซียมและอิตเตอร์เบียมมีอัลโลโทรปอยู่สามแบบ
- ธาตุพราซีโอดีเมียมนีโอดีเมียมแกโดลิเนียมและเทอร์เบียมมีอัลโลโทรปสองชนิด
- พลูโทเนียมมีไอโซโทปของแข็งที่แตกต่างกันหกแบบภายใต้ความดัน "ปกติ" ความหนาแน่นของไอโซโทปเหล่านี้แตกต่างกันในอัตราส่วนประมาณ 4:3 ซึ่งทำให้การทำงานกับโลหะชนิดนี้ทุกประเภท (โดยเฉพาะการหล่อ การกลึง และการจัดเก็บ) มีความซับซ้อนอย่างมาก นอกจากนี้ยังมีไอโซโทปของพลูโทเนียมแบบที่เจ็ดที่ความดันสูงมากโลหะทรานส์ยูเรเนียมอย่าง Np , AmและCmก็มีไอโซโทปเช่นกัน
- โพรมีเทียม อเม ริ เซียมเบอร์เคเลียมและแคลิฟอร์เนียมต่างก็มีอัลโลโทรปสามชนิด[ 21 ]
นาโนอัลโลโทรปส์
ในปี 2017 แนวคิดของนาโนอัลโลโทรปีได้รับการเสนอ[ 22 ]นาโนอัลโลโทรป หรืออัลโลโทรปของวัสดุนาโนคือวัสดุที่มีรูพรุนระดับนาโนซึ่งมีองค์ประกอบทางเคมีเหมือนกัน (เช่น Au) แต่แตกต่างกันในโครงสร้างระดับนาโน (นั่นคือ ในระดับที่ใหญ่กว่ามิติของอะตอมแต่ละตัว 10 ถึง 100 เท่า) [ 23 ]นาโนอัลโลโทรปดังกล่าวอาจช่วยสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กพิเศษและค้นหาการใช้งานทางอุตสาหกรรมอื่นๆ[ 23 ]โครงสร้างระดับนาโนที่แตกต่างกันจะส่งผลให้มีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน ดังที่แสดงให้เห็นในการกระเจิงรามานแบบเสริมพื้นผิวที่ดำเนินการกับนาโนอัลโลโทรปของทองคำหลายชนิดที่แตกต่างกัน[ 22 ]นอกจากนี้ยังมีการสร้างวิธีการสองขั้นตอนสำหรับการสร้างนาโนอัลโลโทรป[ 23 ]
ดูเพิ่มเติม
หมายเหตุ
- ^ IUPAC ,สารานุกรมศัพท์เคมีฉบับที่ 5 ("Gold Book") (2025) ฉบับออนไลน์: (2006–) " Allotrope " doi : 10.1351/goldbook.A00243
- ^ KI:s grundare Jöns Jacob Berzelius (in Swedish). Karolinska Institute . 9 กันยายน 2013. เหตุการณ์เกิดขึ้นที่เวลา 00:42. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 21 ธันวาคม 2021. เรียกดูเมื่อวันที่ 5 ตุลาคม 2019 – ผ่านทางYouTube .
- ^ดู:
- เบอร์เซลิอุส, แจค. (1841) Årsberättelse om Framstegen i Fysik och Kemi afgifven den 31 Mars 1840. Första delen [ รายงานประจำปีเกี่ยวกับความก้าวหน้าทางฟิสิกส์และเคมี ส่งเมื่อ 31 มีนาคม 1840 ส่วนที่หนึ่ง ] (ในภาษาสวีเดน) สตอกโฮล์ม, สวีเดน: PA Norstedt & Söner. พี 14. จากหน้า 14: "Om det ock passar väl för att uttrycka förhållandet emellan myrsyrad ethyloxid och ättiksyrad methyloxid, så är det icke passande för de olikatilstånd hos de enkla kropparne, hvari dessa blifva af skiljaktiga egenskaper, och torde för dem böra ersättas af en bättre vald benämning, ต. เช่น Allotropi (แอฟ αแลแล ότροπος , ซอม เบตีเดอร์: af olika beskaffenhet) เอลเลอร์ allotropiskttilstånd " (หากคำว่าไอโซเมอร์เหมาะที่จะใช้อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างเอทิลออกไซด์ของกรดฟอร์มิก (เช่น เอทิลฟอร์เมต) และเมทิลออกไซด์ของกรดอะซิติก (เช่น เมทิลอะซิเตต) แล้ว คำว่าไอโซเมอร์ก็จะไม่เหมาะสมสำหรับสภาวะที่แตกต่างกันของสารอย่างง่าย ซึ่งสารเหล่านี้เปลี่ยนแปลงไปมีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน และในกรณีดังกล่าว คำว่าไอโซเมอร์ควรถูกแทนที่ด้วยชื่อที่เหมาะสมกว่า เช่นอัลโลโทรปี (จากαλλότροποςซึ่งหมายถึง: มีลักษณะที่แตกต่างกัน) หรือสภาวะอัลโลโทรปิก )
- ตีพิมพ์ซ้ำในภาษาเยอรมัน: Berzelius, Jacob; เวอเลอร์ เอฟ. (1841) "Jahres-Bericht über die Fortschritte der physischen Wissenschaften" [รายงานประจำปีเกี่ยวกับความก้าวหน้าของวิทยาศาสตร์กายภาพ] ยาห์เรส เบอริชท์ อูเบอร์ เสียชีวิตในป้อมฟอร์ชริตเทอ เดอร์ ฟิซิสเชน วิสเซินชาฟเทิน (ภาษาเยอรมัน) 20 . ทูบิงเกน (เยอรมนี): เลาพ์เช็น บุชฮันด์ลุง: 13. จากหน้า 13: "Wenn es sich auch noch gut eignet, um das Verhältniss zwischen ameisensaurem Åthyloxyd und essigsaurem Methyloxyd auszudrücken, ดังนั้น ist es nicht passend für ungleiche Zustände bei Körpern, ใน welchen diese verschiedene Eigenschaften annehmen, und dürfte für diese durch eine besser gewählte Benennung zu ersetzen sein, z. B. durch Allotropie (ฟอน αเอชแอลแอลโอโทรปิสเชน ซูสแตนด์) (ถึงแม้ว่าคำว่าไอโซเมอร์จะยังคงเหมาะสมที่จะใช้อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างเอทิลฟอร์เมตและเมทิลอะซิเตต แต่ก็ไม่เหมาะสมสำหรับสภาวะที่แตกต่างกันในกรณีของสารที่มีคุณสมบัติแตกต่างกัน และในกรณีเหล่านี้ คำว่าไอโซเมอร์อาจถูกแทนที่ด้วยคำที่เหมาะสมกว่า เช่นอัลโลโทรปี (จากαλλότροποςซึ่งหมายถึง ลักษณะที่แตกต่างกัน) หรือสภาวะอัลโลโทรปี )
- พจนานุกรมออนไลน์ Merriam-Webster: อัลโลโทรปี
- ^ a b c Jensen, WB (2006), "ที่มาของคำว่า Allotrope", J. Chem. Educ. , 83 (6): 838– 39, Bibcode : 2006JChEd..83..838J , doi : 10.1021/ed083p838.
- ^ "allotropy", พจนานุกรมภาษาอังกฤษฉบับใหม่ว่าด้วยหลักการทางประวัติศาสตร์เล่ม 1 สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด ค.ศ. 1888 หน้า 238.
- ^ Ostwald, Wilhelm; Taylor, WW (1912). เค้าโครงเคมีทั่วไป (ฉบับที่ 3). ลอนดอน ประเทศอังกฤษ: Macmillan and Co., Ltd. หน้า 104. จากหน้า 104: "เป็นที่ทราบกันดีว่ามีสารบางชนิดที่ไม่ได้มีอยู่แค่ในสองรูปแบบ แต่มีอยู่ถึงสาม สี่ หรือห้ารูปแบบของแข็งที่แตกต่างกัน และไม่มีข้อจำกัดใดๆ เกี่ยวกับจำนวนรูปแบบที่มีอยู่ สารดังกล่าวเรียกว่า สารโพลีมอร์ฟัส ชื่อ อัลโลโทรปี มักใช้ในบริบทเดียวกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสารนั้นเป็นธาตุ ไม่มีเหตุผลที่แท้จริงที่จะต้องแยกความแตกต่างนี้ และเป็นการดีกว่าที่จะปล่อยให้ชื่อที่สองซึ่งใช้กันน้อยกว่านั้นค่อยๆ หายไป"
- ^ Jensen 2006 อ้างถึง Addison, WE The Allotropy of the Elements (Elsevier 1964) ว่ามีหลายคนที่ทำตามคำแนะนำนี้ซ้ำแล้วซ้ำเล่า
- ^เวอร์เนอร์ ไฮเซนเบิร์ก – ข้อเท็จจริงจาก Nobelprize.org
- ^ "พบกับ Q-ซิลิคอน วัสดุแม่เหล็กชนิดใหม่สำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมสปินโทรนิกส์" . New Atlas . 4 กรกฎาคม 2023.
- ↑ Raj, G. เคมีอนินทรีย์ขั้นสูง ฉบับที่ 1 . กฤษณะ ปรากาชาน. พี 1327. ไอเอสบีเอ็น 978-81-87224-03-7สืบค้นข้อมูลเมื่อวันที่ 6 มกราคม 2560
- ^ Overhauser, AW (1984-07-02). "โครงสร้างผลึกของลิเธียมที่ 4.2 K". Physical Review Letters . 53 (1). American Physical Society (APS): 64– 65. Bibcode : 1984PhRvL..53...64O . doi : 10.1103/physrevlett.53.64 . ISSN 0031-9007 .
- ^ a b Hanfland, M.; Syassen, K.; Christensen, NE; Novikov, DL (2000). "เฟสความดันสูงใหม่ของลิเธียม" Nature . 408 (6809). Springer Science and Business Media LLC: 174– 178. Bibcode : 2000Natur.408..174H . doi : 10.1038/35041515 . ISSN 0028-0836 . PMID 11089965 . S2CID 4303422 .
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o p Degtyareva, VF (2014). "โพแทสเซียมภายใต้ความดัน: ที่มาทางอิเล็กทรอนิกส์ของโครงสร้างที่ซับซ้อน". วิทยาศาสตร์สถานะของแข็ง36 : 62– 72. arXiv : 1310.4718 . Bibcode : 2014SSSci..36...62D . doi : 10.1016/j.solidstatesciences.2014.07.008 .
- ^ Hanfland, M.; Loa, I.; Syassen, K. (2002-05-13). "โซเดียมภายใต้ความดัน: การเปลี่ยนโครงสร้างจาก bcc เป็น fcc และความสัมพันธ์ระหว่างความดันและปริมาตรถึง 100 GPa" Physical Review B . 65 (18) 184109. American Physical Society (APS). Bibcode : 2002PhRvB..65r4109H . doi : 10.1103/physrevb.65.184109 . ISSN 0163-1829 .
- ^ McMahon, MI; Gregoryanz, E.; Lundegaard, LF; Loa, I.; Guillaume, C.; Nelmes, RJ; Kleppe, AK; Amboage, M.; Wilhelm, H.; Jephcoat, AP (18 ตุลาคม 2550). "โครงสร้างของโซเดียมที่ความดันสูงกว่า 100 GPa โดยการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ของผลึกเดี่ยว" Proceedings of the National Academy of Sciences . 104 (44): 17297– 17299. Bibcode : 2007PNAS..10417297M . doi : 10.1073/pnas.0709309104 . ISSN 0027-8424 . PMC 2077250 . PMID 17947379 .
- ^ Gregoryanz, E.; Lundegaard, LF; McMahon, MI; Guillaume, C.; Nelmes, RJ; Mezouar, M. (2008-05-23). "ความหลากหลายเชิงโครงสร้างของโซเดียม". Science . 320 (5879). สมาคมส่งเสริมวิทยาศาสตร์แห่งอเมริกา (AAAS): 1054–1057 . Bibcode : 2008Sci...320.1054G . doi : 10.1126 / science.1155715 . ISSN 0036-8075 . PMID 18497293. S2CID 29596632 .
- ^ Olijnyk, H.; Holzapfel, WB (1985-04-01). "การเปลี่ยนเฟสโครงสร้างความดันสูงใน Mg". Physical Review B . 31 (7). American Physical Society (APS): 4682– 4683. Bibcode : 1985PhRvB..31.4682O . doi : 10.1103/physrevb.31.4682 . ISSN 0163-1829 . PMID 9936412 .
- ↑เด ลา เปญา โอเชีย, วิกตอร์ อันโตนิโอ; โมเรรา, อิเบริโอ เดอ พีอาร์; โรลดัน, อัลแบร์โต; อิลลาส, ฟรานเซสก์ (8 กรกฎาคม 2553) "โครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์และแม่เหล็กของโคบอลต์จำนวนมาก: เฟส α, β และ ε จากการคำนวณทฤษฎีฟังก์ชันความหนาแน่น" วารสารฟิสิกส์เคมี . 133 (2): 024701. ดอย : 10.1063/1.3458691 . PMID20632764 .
- ^ a b c d Deffrennes, Guillaume; Faure, Philippe; Bottin, François; Joubert, Jean-Marc; Oudot, Benoit (2022). "ดีบุก (Sn) ที่ความดันสูง: บทวิจารณ์ การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ การคำนวณ DFT และการสร้างแบบจำลองพลังงานกิบส์" วารสารโลหะผสมและสารประกอบ919 165675. arXiv : 2203.16240 . doi : 10.1016/j.jallcom.2022.165675 .
- ^ Molodets, AM; Nabatov, SS (2000). "ศักยภาพทางเทอร์โมไดนามิก แผนภาพสถานะ และการเปลี่ยนเฟสของดีบุกภายใต้การอัดกระแทก" อุณหภูมิสูง 38 ( 5): 715– 721. Bibcode : 2000HTemp..38..715M . doi : 10.1007/BF02755923 . S2CID 120417927 .
- ^ Benedict, U.; Haire, RG; Peterson, JR; Itie, JP (1985). "การกระจายตัวของอิเล็กตรอน 5f ในโลหะคิวเรียมภายใต้ความดันสูง" Journal of Physics F: Metal Physics . 15 (2): L29– L35. Bibcode : 1985JPhF...15L..29B . doi : 10.1088/0305-4608/15/2/002 .
- อรรถ เป็นขอุทยภาสการเรา, ทูมู; อัลทันซิส, โธมัส; ฮูเบน, โลธาร์; โคโรนาโด-ปูเชา, มาร์ก; แลงเกอร์, จูดิธ; โปโปวิทซ์-บิโร, โรนิต; ลิซ-มาร์ซัน, หลุยส์ เอ็ม. ; วูโควิช, เลลา; คราล, ปีเตอร์ (27-10-2017). "นาโนอัลโลโทรปที่มีรูพรุนแบบปรับได้ซึ่งเตรียมโดยการแกะสลักซูเปอร์แลตติซของอนุภาคนาโนไบนารีหลังการประกอบ " ศาสตร์ . 358 (6362): 514– 518. Bibcode : 2017Sci...358..514U . ดอย : 10.1126/science.aan6046 . hdl : 10067/1472420151162165141 . ISSN 0036-8075 PMID 29074773
- ^ a b c "วัสดุที่ไม่มีอยู่จริงในธรรมชาติอาจนำไปสู่เทคนิคการผลิตแบบใหม่" . israelbds.org . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2017-12-09 . เรียกดูเมื่อ2017-12-08 .
ลิงก์ภายนอก
- ไนเจล บันซ์ และ จิม ฮันท์. "มุมวิทยาศาสตร์: อัลโลโทรป" . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 31 มกราคม 2551 . เรียกดูเมื่อวันที่ 6 มกราคม 2560 .
- อัลโลโทรป – สารานุกรมเคมี
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ อัลโลโทรปี
อัลโลโทรปี หรือ อัลโลโทรปิซึม (จาก ภาษากรีกโบราณ ἄλλος (allos) ' อื่น ' และ τρόπος (tropos) ' ลักษณะ, รูปแบบ ' ) คือคุณสมบัติของ ธาตุเคมี บางชนิด...
ประวัติศาสตร์
แนวคิดเรื่องอัลโลโทรปีได้รับการเสนอครั้งแรกในปี ค.ศ. 1840 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวสวีเดน บารอน ยอน ส์ ยาคอบ เบอร์เซลิอุส ( ภาษาสวีเดน: [jœ̌ns ˈjɑ̂ːkɔb bæˈʂěːlɪɵs] ; [ 2 ] ค.ศ.
ความแตกต่างในคุณสมบัติของไอโซโทปของธาตุ
อัลโลโทรปคือโครงสร้างที่แตกต่างกันของธาตุชนิดเดียวกัน และสามารถแสดงคุณสมบัติทางกายภาพและพฤติกรรมทางเคมีที่แตกต่างกันอย่างมาก การเปลี่ยนแปลงระหว่างรูปแบบอัลโลโทรปนั้นเกิดจากแรงเดียวกันกับที่ส่งผลต่อโครงสร้างอื่นๆ เช่น ความดัน แสง และอุณหภูมิ ดังนั้น ความเสถียร...
รายชื่ออัลโลโทรป
โดยทั่วไป ธาตุที่มี เลขโคออร์ดิเน ชัน และ/หรือ สถานะออกซิเดชัน ที่แปรผันได้ มักจะมีรูปแบบอัลโลโทรปิกจำนวนมากกว่า ปัจจัยอีกประการหนึ่งคือความสามารถของธาตุในการ เชื่อมต่อเป็นสาย โซ่