Array ( [0] => 14726816 [id] => 14726816 [1] => cswiki [site] => cswiki [2] => Alotropie [uri] => Alotropie [3] => [img] => [4] => [day_avg] => [5] => [day_diff] => [6] => [day_last] => [7] => [day_prev_last] => [8] => [oai] => [9] => [is_good] => [10] => [object_type] => [11] => 0 [has_content] => 0 [12] => [oai_cs_optimisticky] => ) Array ( [0] => '''Alotropie''' je schopnost některých [[Chemický prvek|chemických prvků]] vyskytovat se v několika různých strukturních formách (alotropických modifikacích). Jednotlivé alotropické modifikace se často liší typem [[Krystalografická soustava|krystalové soustavy]] nebo počtem atomů v molekule, fyzikálními a mechanickými vlastnostmi. [1] => [2] => Příkladem výrazně alotropního prvku je [[uhlík]], který se vyskytuje ve formě [[grafit]]u (tuha), [[diamant]]u, [[grafen]]u, [[fulleren]]ů a ještě v několika dalších vzácných podobách. Jako jiný příklad lze uvést [[fosfor]]: [[bílý fosfor]] (označovaný též žlutý fosfor) je krystalický, červený fosfor amorfní, fialový fosfor má strukturu tvořenou řetězci, které jsou mezi sebou propojeny a tvoří roviny. Černý fosfor je velmi stálý (na rozdíl od bílého fosforu, který je velmi reaktivní již při pokojové teplotě) a svými fyzikálním vlastnostmi připomíná spíše kovy. V případě kyslíku je nejběžnější dvouatomová molekula [[kyslík]]u (O2), která tvoří přibližně 21 % [[zemská atmosféra|zemské atmosféry]], [[Ozon|ozón]] (O3) je tříatomová, velmi reaktivní alotropie kyslíku. [3] => [4] => Pojem alotropie se používá ''pouze'' pro [[Chemický prvek|chemické prvky]]. U chemických sloučenin a technických slitin je obdobná vlastnost označována obecnějším termínem [[polymorfie]]. [5] => [6] => == Historie == [7] => Termín ''alotropie'' poprvé použil a popsal švédský chemik [[Jöns Jakob Berzelius]] (1779–1848). Termín je [[etymologie|etymologicky]] odvozen z řeckého slova ''allotropia'' znamenající přibližně proměnlivost, schopnost změny. Poté, co byly vědeckou komunitou přijaty poznatky italského vědce [[Amedeo Avogadro|Amedea Avogadra]] (1776–1856), došli okolo roku 1860 vědci k poznání, že prvky mohou existovat jako molekuly o více atomech a dvě základní formy alotropie [[kyslík]]u byly rozpoznány jako O2 a ozón O3. Na počátku 20. století vědci prozkoumali, že u jiných prvků jako je např. [[uhlík]], jsou rozdíly mezi jednotlivými alotropními formami způsobeny odlišnou [[krystalická struktura|krystalickou strukturou]]. [8] => [9] => Již v roce 1912 [[Wilhelm Ostwald]] (německý vědec, spoluzakladatel [[fyzikální chemie]] a nositel [[Nobelova cena|Nobelovy ceny]]), uvedl, že ''alotropie prvků'' je vlastně jen zvláštním případem tehdy již poměrně dobře prozkoumaného fenoménu [[polymorfie]] sloučenin (zejména různých minerálů) a neexistuje žádný racionální důvod používat pro prvky odlišný pojem. Navrhl, aby se tento méně běžný termín přestal používat a ve všech případech byl nahrazen obecnějším termínem [[polymorfie]]. Přestože řada významných chemiků později toto doporučení opakovala, [[IUPAC]] (Mezinárodní unie pro čistou a užitou chemii) a většina učebnic chemie stále preferuje používat pro chemické prvky speciální, odlišný termín alotropie. [10] => [11] => == Příklady alotropie == [12] => Schopnost prvků vytvářet různé alotropní formy je ovlivněna několika faktory. Prvky které mají proměnlivější [[koordinační číslo]] nebo [[oxidační číslo]] (nazývané též oxidační stav nebo stupeň) mají větší tendenci vytvářet více alotropních forem. Dalším faktorem je schopnost [[katenace]], tedy zřetězení atomů do různých otevřených nebo uzavřených struktur (typickým příkladem je [[uhlík]]). [13] => [14] => === Nekovové prvky === [15] => * [[Uhlík]] vytváří velké množství alotropních forem, které se liší především [[Krystalická struktura|krystalickou strukturou]] a mají zásadně odlišné vlastnosti (viz též obrázky níže): [[grafit]] (tuha) je velmi měkký minerál, [[diamant]] je naopak nejtvrdší přírodní nerost, Lonsdaleit, grafen, fullereny a ještě několik dalších. [16] => * [[Fosfor]]: bílý (též žlutý), červený, fialový, černý fosfor, diphosphorus. [17] => * [[Kyslík]]: dvě nejběžnější alotropní formy kyslíku se liší počtem atomů v molekule: O2 a ozón (O3). [18] => * [[Síra]]: kosočtverečná [[krystalografická soustava]] síry je stálá forma, na kterou postupně přecházejí ostatní modifikace (např. jednoklonná nebo homocyklické formy). [19] => [20] => === Polokovy === [21] => * [[Selen]]: se v přírodě vyskytuje nejméně v šesti alotropických modifikacích, ve třech červených monoklinických (jednoklonných) formách, v krystalické šedé a jako černý sklovitý selen v hexagonální (šesterečné) soustavě. [22] => * [[Bor (prvek)|Bor]]: má dvě základní formy – [[amorfní látka|amorfní]] a kovovou. Kovová modifikace patří mezi velmi tvrdé látky. Dosahuje hodnoty 9,3 v [[Mohsova stupnice tvrdosti|Mohsově stupnici tvrdosti]]. Podrobněji se rozlišují 4 základní formy alotropie: α-rhombohedral and ß-rhombohedral, γ-orthorhombic a ß-tetragonal. Bór má obdobně jako uhlík schopnost vytvářet rozsáhlé molekulové sítě. ''Borospherene'' (připravený v roce 2014) má krystalickou strukturu podobnou uhlíkovým fullerenům, ''borophene'' (2015) má jednovrstvou (planární) strukturu podobnou ''grafenu''. [23] => * [[Křemík]]: může mít krychlovou krystalickou strukturu nebo být amorfní. Pro výrobu polovodičových součástek má zásadní význam výroba monokrystalického křemíku. ''Silicene'' má jednovrstvou strukturu opět podobnou ''grafenu''. [24] => * [[Germanium]]: α-germanium je semimetalické, se strukturu velmi podobnou diamantům, β-germanium je metalické, se strukturou jako beta-cín. ''Germanene'' má planární strukturu opět podobnou ''grafenu''. [25] => * [[Arsen]]: žlutý arsen je molekulární nemetalický As4, se strukturou jako bílý fosfor, šedý arsen je polymer a polokov, černý arsen je molekulární a nemetalický, se strukturou jako červený fosfor. [26] => * [[Antimon]]: kovový antimon se vyskytuje v několika alotropních modifikacích: modrobílý kovový antimon (se strukturou jako šedý arsen) a nestálé nekovové formy žlutého a černého antimonu. [27] => * [[Tellur]]: amorfní tellur je šedý nebo hnědý prášek, krystalický tellur má šesterečnou (hexagonální) krystalickou strukturu. [28] => [29] => === Kovy === [30] => {{Více obrázků [31] => | velikost obrázků = 150px [32] => | zarovnání = vpravo [33] => | hlavička = Změny krystalické struktury železa při různých teplotách [34] => [35] => | obrázek1 = Lattice_body_centered_cubic.svg [36] => | popisek1 = Kubická prostorově centrovaná mřížka [37] => [38] => | obrázek2 = Lattice_face_centered_cubic.svg [39] => | popisek2 = Kubická plošně centrovaná mřížka [40] => }} [41] => Mezi kovovými prvky, které se vyskytují v přírodě (tedy po ''uran'') a v dostatečném množství, je téměř polovina (27 prvků) alotropní za běžného tlaku. Jedná se o Li: [[lithium]], Be: [[beryllium]], Na: [[sodík]], Ca: [[vápník]], Ti: [[titan (prvek)|titan]], Mn: [[mangan]], Fe: [[železo]], Co: [[kobalt]], Sr: [[stroncium]], Y: [[yttrium]], Zr: [[zirkonium]], Sn: [[cín]], La: [[lanthan]], Ce: [[cer]], Pr: [[praseodym]], Nd: [[neodym]], Sm: [[samarium]], Gd: [[gadolinium]], Tb: [[terbium]], Dy: [[dysprosium]], Yb: [[ytterbium]], Hf: [[hafnium]], Tl: [[thallium]], Th: [[thorium]], Pa: [[protaktinium]] a U: [[uran (prvek)|uran]]. [42] => [43] => Mezi technologicky důležitými kovy dochází k alotropickým změnám většinou při vysokých teplotách. V případě [[železo|železa]] tavenina začíná [[Krystalizace|krystalizovat]] při teplotě 1538 °C jako železo δ (též označováno jako vysokoteplotní modifikace železa α), které má kubickou prostorově centrovanou strukturu (BCC). Při dalším ochlazováním od teploty 1394 °C níže, se struktura mění na kubickou plošně centrovanou (FCC) která má název železo γ a je [[paramagnetismus|paramagnetická]]. Při teplotě 912 °C se krystalová struktura opět vrací na kubickou prostorově centrovanou jako železo β, které je také paramagnetické. Ochlazení pod tzv. [[Curieova teplota|Curieovou teplotou]] nepřináší již žádnou změnu ve struktuře, zůstává kubická prostorově centrovaná struktura (BCC), která je ale již [[feromagnetismus|feromagnetická]] a označuje se jako železo α. Další modifikace železa (nazývaná železo ε) vzniká až za extrémně vysokých tlaků (nad 10 GPa). Alotropní modifikace železa jsou velmi důležité také při výrobě různých druhů [[ocel]]í (v principu slitina železa s [[uhlík]]em, přidáním různého (většinou malého) množství různých dalších, tzv. legujících prvků lze vyrobit mnoho druhů ocelí s různorodými vlastnostmi). [44] => [45] => Obdobně dochází k alotropním změnám v případě titanu (při teplotě 882 °C), zirkonia při 863 °C, kobaltu při 422 °C, uranu při teplotách 668 °C a 776 °C. Poněkud výjimečný je v tomto směru [[cín]]. Kovový cín se vyskytuje ve třech alotropních modifikacích: tzv. ''bílý cín (β-cín)'' je stabilní při pokojové teplotě a má čtverečnou (tetragonální) [[krystalografická soustava|krystalografickou soustavu]]. Šedý cín (α-cín, má krychlovou (kubickou) krystalografickou strukturu. Přechod mezi bílým a šedým cínem začíná již při teplotě 13,2 °C. Jsou-li cínové předměty (dříve běžně používané cínové nádoby, ale též sošky, cínové figurky vojáčků nebo části historických varhan) dlouhodobě vystaveny nízkým teplotám, dochází postupně k přechodu původně bílého cínu na šedou modifikaci (rychlost závisí na teplotě) a protože šedý cín je velmi křehký, cínové předměty se postupně rozpadnou na prach. Tento jev (''nejedná'' se o [[koroze|korozi]]!) je označován jako tzv. [[cínový mor]] a byl znám již od středověku, kdy k němu docházelo zejména na hradech, které se přes zimu prakticky nedaly vytopit a docházelo ke zničení cínových nádob. Třetí forma cínu (γ-cín, anglicky rhombic tin) krystalizující v kosočtverečné (ortorombické) soustavě a vzniká z bílého β-cínu až při 160 °C. Další forma cínu (σ-cín) se vyskytuje až za velmi vysokých tlaků. [46] => [47] => Pokud jde o [[lanthanoidy]] a [[aktinoidy]] cer, samarium, dysprosium a ytterbium mají po třech alotropních formách. Praseodym, neodym, gadolinium a terbium mají po dvou alotropních formách. Promethium, americium, berkelium a kalifornium mají po třech alotropních formách. Za zvláštní zmínku stojí [[plutonium]], které má šest alotropních forem v pevném skupenství za „normálního“ tlaku. Jejich hustota se liší v poměru 4:3, což extrémně komplikuje všechny výrobní procesy a skladování. Sedmá alotropní forma plutonia existuje za velmi vysokých tlaků. Transuranové kovy Np: [[neptunium]], Am: [[americium]] a Cm: [[curium]] jsou také alotropní. [48] => [49] => == Galerie == [50] => [51] => === Uhlík === [52] => {{Galerie [53] => | jméno1 = Graphite-c.jpg [54] => | popis1 = '''[[Grafit]] (tuha)''' je nejběžnější forma uhlíku a má tvrdost 1 až 2 na [[Mohsova stupnice tvrdosti|Mohsově stupnici tvrdosti]]. [55] => | jméno2 = Carbon lattice diamond.png [56] => | popis2 = '''[[Diamant]]''' je druhá základní forma uhlíku a nejtvrdší přírodní minerál (10 na [[Mohsova stupnice tvrdosti|Mohsově stupnici tvrdosti]], absolutní tvrdost je asi 1600× větší než tvrdost 1 na této stupnici). [57] => | jméno3 = Lonsdaleite_structure.PNG [58] => | popis3 = '''[[Lonsdaleit]]''' je vzácná přírodní [[alotropie|alotropní]] modifikací uhlíku. Krystalová struktura je podobná diamantu, [[krystalografická soustava]] je však šesterečná. [59] => | jméno4 = Graphene_xyz.jpg [60] => | popis4 = '''[[Grafen]]''' tvoří jedna či několik málo vrstev rovinné sítě vzájemně propojených atomů uhlíku ve tvaru šestiúhelníků. Má mimořádné fyzikální vlastnosti a očekává se mnohostranné využití. [61] => | jméno5 = Fullerene_c540.png [62] => | popis5 = '''[[Fullereny]]''': atomy jsou uspořádány do sférických molekul tvořených šestiúhelníky a pětiúhelníky. Fullereny jsou mimořádně odolné vůči vnějším fyzikálním vlivům. [63] => | mode = packed [64] => | heights = 130 [65] => }} [66] => [67] => === Fosfor === [68] => {{Galerie [69] => | mode = packed [70] => | heights = 130 [71] => | jméno1 = White-phosphorus-xtal-3D-balls.png [72] => | popis1 = '''Bílý fosfor''' [73] => | jméno2 = Red phosphorus.png [74] => | popis2 = '''Červený fosfor''' [75] => | jméno3 = Violet-phosphorus-layers-from-xtal-3D-balls.png [76] => | popis3 = '''Fialový fosfor''' [77] => | jméno4 = Black-phosphorus-sheet-A-3D-balls.png [78] => | popis4 = '''Černý fosfor''' [79] => }} [80] => {{clear}} [81] => [82] => == Odkazy == [83] => === Související články === [84] => * [[Polymorfie]]: obecnější pojem stejného významu, používaný pro sloučeniny a slitiny [85] => * [[Izomorfie]] [86] => * [[Krystalografie]] [87] => * [[Krystalická struktura]] [88] => * [[Krystalografická soustava]] [89] => [90] => === Reference === [91] => {{překlad|en|Allotropy|1067039720}} [92] => [93] => [94] => {{cite book |last1=Berzelius |first1=Jac. |title=Arsberättelse om Framstegen i Fysik och Kemi afgifven den 31 Mars 1840. Första delen. |trans-title=Annual Report on Progress in Physics and Chemistry submitted March 31, 1840. First part. |date=1841 |publisher=P.A. Norstedt & Söner |location=Stockholm, Sweden |page=14 |url=https://babel.hathitrust.org/cgi/pt?id=nyp.33433009789326&view=1up&seq=176 |language=Swedish}} [95] => [96] => {{cite journal |last1=Berzelius |first1=Jacob |last2=Wöhler |first2=F., trans. |title=Jahres-Bericht über die Fortschritte der physischen Wissenschaften |journal=Jahres Bericht Über die Fortschritte der Physischen Wissenschaften |trans-title= Annual Report on Progress of the Physical Sciences |date=1841 |publisher=Laupp'schen Buchhandlung |location=Tübingen, (Germany) |volume= 20 |page=13 |url=https://babel.hathitrust.org/cgi/pt?id=umn.31951d000120766&view=1up&seq=189 |language=German}} [97] => [98] => {{Citation | contribution = allotropy | title = A New English Dictionary on Historical Principles | volume = 1 | publisher = Oxford University Press | year = 1888 | page = 238}}. [99] => [100] => {{citation | last = Jensen | first = W. B. |author1-link=William B. Jensen | title = The Origin of the Term Allotrope | journal = J. Chem. Educ. | year = 2006 | volume = 83 | issue = 6 | pages = 838–39 | doi = 10.1021/ed083p838|bibcode = 2006JChEd..83..838J }}. [101] => [102] => {{cite book |last1=Ostwald |first1=Wilhelm |last2=Taylor |first2=W.W., trans. |title=Outlines of General Chemistry |date=1912 |publisher=Macmillan and Co., Ltd. |location=London, England |page=104 |edition=3rd |url=https://books.google.com/books?id=1w1DAAAAIAAJ&pg=PA104}} From p. 104: "Substances are known which exist not only in two, but even in three, four or five different solid forms; no limitation to the number is known to exist. Such substances are called polymorphous. The name allotropy is commonly employed in the same connexion, especially when the substance is an element. There is no real reason for making this distinction, and it is preferable to allow the second less common name to die out." [103] => [104] => Jensen 2006, citing Addison, W. E. The Allotropy of the Elements (Elsevier 1964) that many have repeated this advice. [105] => [106] => {{citace monografie | titul = Metals Handbook, Vol. 8 Metallography, Structures and Phase Diagrams | rok = 1973 | vydavatel = ASM International | místo = Metals Park, Ohio | vydání = 8 | jazyk = anglicky}} [107] => [108] => {{Citace elektronické monografie [109] => | titul = Studijní materiály předmětu PřF:C3800 Materiály pro konzervaci a restaurování [110] => | kapitola = Cín a olovo [111] => | url = https://is.muni.cz/el/1431/podzim2014/C3800/um/11_CIN_A_OLOVO.pdf [112] => | vydavatel = Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity [113] => | datum_vydání = 2014 [114] => | datum_přístupu = 2022-03-10 [115] => }} [116] => [117] => [118] => {{Citace periodika [119] => | příjmení = Mathon [120] => | jméno = O. et al. [121] => | titul = Dynamics of the Magnetic and Structural α-ε Phase Transition in Iron [122] => | periodikum = Physical Review Letters [123] => | rok = 2004 [124] => | ročník = 93 [125] => | číslo = [126] => | doi = 10.1103/PhysRevLett.93.255503 [127] => | datum přístupu = 2022-04-10 [128] => | strany = 255503 [129] => | jazyk = anglicky [130] => }} [131] => [132] => [133] => [134] => {{Citace periodika [135] => | příjmení = Benedict [136] => | jméno = U. [137] => | odkaz na autora = [138] => | příjmení2 = Haire [139] => | jméno2 = R. G. [140] => | autor2 = [141] => | odkaz na autora2 = [142] => | příjmení3 = Peterson [143] => | jméno3 = J. R. [144] => | autor3 = [145] => | odkaz na autora3 = [146] => | příjmení4 = Itie [147] => | jméno4 = J. P. [148] => | autor4 = [149] => | odkaz na autora4 = [150] => | příjmení5 = [151] => | jméno5 = [152] => | autor5 = [153] => | odkaz na autora5 = [154] => | příjmení6 = [155] => | jméno6 = [156] => | autor6 = [157] => | odkaz na autora6 = [158] => | příjmení7 = [159] => | jméno7 = [160] => | autor7 = [161] => | odkaz na autora7 = [162] => | titul = Delocalisation of 5f electrons in curium metal under high pressure [163] => | periodikum = Journal of Physics F: Metal Physics [164] => | rok = 1985 [165] => | ročník = 15 [166] => | číslo = 2 [167] => | doi = 10.1088/0305-4608/15/2/002 [168] => | datum přístupu = 2022-04-10 [169] => | strany = L29–L35 [170] => | jazyk = anglicky [171] => }} [172] => [173] => [174] => [175] => [176] => === Externí odkazy === [177] => * {{Commonscat}} [178] => * {{Otto|Allotropie}} [179] => [180] => {{Autoritní data}} [181] => {{Portály|Chemie}} [182] => [183] => [[Kategorie:Alotropie| ]] [184] => [[Kategorie:Anorganická chemie]] [185] => [[Kategorie:Chemické prvky]] [] => )
good wiki

Alotropie

Alotropie je schopnost některých chemických prvků vyskytovat se v několika různých strukturních formách (alotropických modifikacích). Jednotlivé alotropické modifikace se často liší typem krystalové soustavy nebo počtem atomů v molekule, fyzikálními a mechanickými vlastnostmi.

More about us

About

Expert Team

Vivamus eget neque lacus. Pellentesque egauris ex.

Award winning agency

Lorem ipsum, dolor sit amet consectetur elitorceat .

10 Year Exp.

Pellen tesque eget, mauris lorem iupsum neque lacus.

You might be interested in

,'uhlík','krystalografická soustava','Mohsova stupnice tvrdosti','polymorfie','Krystalická struktura','železo','kyslík','Krystalografická soustava','grafit','Chemický prvek','cín','diamant'

Cín

Diamant

Grafit

Kyslík

Polymorfie

Uhlík

Uhlík je chemický prvek s atomovým číslem 6 a chemickým symbolem C, který je základním stavebním prvkem veškerého živého materiálu na Zemi.

Železo

Železo je chemický prvek s symbolem Fe a atomovým číslem 26.