دگرشکلی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
گرافیت و الماس دو دگرشکل کربن هستند: شکل‌های خالصی از یک عنصر که از نظر ساختار با هم تفاوت دارند.

دگرشکلی،[۱] چندگونی[۲] یا آلوتروپی (به انگلیسی: Allotropy) بنا بر تعریف اتحادیه بین‌المللی شیمی محض و کاربردی (آیوپاک) وجود «حالت‌های ساختاری متفاوت برای یک عنصر»[۳] است.[۴] هر کدام از این شکل‌ها، دگرشکل نامیده می‌شوند. به واقع عناصر دگرشکل از لحاظ ساختار شیمیایی همسان‌اند، اما ویژگی‌های فیزیکی متفاوتی (اعم از چگالی، انحلال پذیری و...) دارند. نمونه‎های مشهور مواد دارای دگرشکل کربن، گوگرد و آهن هستند.[۲] دگرشکلی به ساختار پیوند شیمیایی بین اتم‌های یک عنصر مرتبط بوده و نباید با حالت‌های فیزیکی مواد اشتباه گرفته شود. مثلاً بخار آب، آب و یخ دگرشکل به شمار نمی‌آیند، زیرا در اثر تغییر پیوندهای فیزیکی بین مولکول‌های آب ایجاد می‌شوند، نه به سبب تغییر در پیوندهای شیمیایی درون مولکول آب.

تاریخچه و واژه‌شناسی[ویرایش]

این نام نخستین بار توسط یاکوب برزلیوس به کار گرفته شد.[۵] واژه «آلوتروپی»، برگرفته از واژه یونانی «آلوتروپیا» (به یونانی: άλλοτροπἱα) به معنای تغییرپذیری است.[۶]

تفاوت دگرشکل‌ها[ویرایش]

آلوتروپ‌های مختلف یک عنصر از دو جهت می‌توانند با یکدیگر متفاوت باشند:

پیوندهای شیمیایی[ویرایش]

مثلاً اکسیژن و ازن؛ و یا گرافیت و الماس. در الماس، هر اتم کربن در یک شبکه چهاروجهی به چهار اتم کربن دیگر متصل است. در گرافیت، هر اتم در یک شبکه شش‌وجهی صفحه‌ای، به سه اتم دیگر پیوند دارند.

ساختار بلوری[ویرایش]

ساختار بلوری یا کریستالی ویژه فلزهاست. فلزهایی که دو یا چند ساختمان بلوری پایدار داشته باشند، دگرشکلی هستند. این شرایط بستگی به دما و فشار دارد. ساختارهای بلوری با استحاله می‌توانند به یکدیگر تبدیل شوند. دگرشکل‎ها حجم‌های متفاوتی دارند و در نتیجه تنشهای متفاوتی در سطح‌شان پیدا می‎شود. مثلاً آهن دارای دو دگرشکل آلفا و گاما است که اهمیت ویژه‌ای دارند. منگنز، کبالت، قلع، تیتانیم، زیرکونیم و تلوریم نیز از این دست فلزهای دگرشکل هستند.[۷]

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع و پانویس‌ها[ویرایش]

عمومی[ویرایش]

ویژه[ویرایش]

  1. دگرشکلی واژهٔ مصوب فرهنگستان زبان و ادب فارسی برای Allotropy است. [۱]
  2. ۲٫۰ ۲٫۱ افضلی، محمدرضا. فرهنگ تشریحی متالورژی و مواد. چاپ اول. تهران: دانشیار، ۱۳۸۶. ISBN 978-964-7015-48-6. 
  3. Different structural modifications of an element.
  4. IUPAC. Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book"). Compiled by A. D. McNaught and A. Wilkinson. Blackwell Scientific Publications, Oxford (1997). XML on-line corrected version: http://goldbook.iupac.org (2006-) created by M. Nic, J. Jirat, B. Kosata; updates compiled by A. Jenkins. ISBN 0-9678550-9-8. doi:10.1351/goldbook.
  5. Jensen, W. B. (2006), "The Origin of the Term Allotrope", J. Chem. Educ. 83 (6): 838–39, doi:10.1021/ed083p838 . [ارجاع دست دوم از ویکی‌پدیای انگلیسی]
  6. "allotropy", A New English Dictionary on Historical Principles 1, Oxford University Press, 1888, p. 238 . [ارجاع دست دوم از ویکی‌پدیای انگلیسی]
  7. لاختین، یوری میخایلوویچ. «ساختمان کریستالی فلزات». در مهندسی متالورژی فیزیکی. ترجمهٔ افسانه ربیعی. ویرایش ویراست دوم. چاپ چهارم. تهران: فنی حسینیان، ۱۳۸۴. صص ۸-۱۰. ISBN 964-6607-07-1.