Alotropia
Entende-se por alotropia o fenômeno em virtude do qual um elemento químico se apresenta em duas ou mais formas, que diferem na disposição dos átomos em sólidos cristalinos ou na ocorrência de moléculas com diferentes números de átomos. Isso se deve a duas causas. No caso do oxigênio (O2), encontrado também como ozônio (O3), a alotropia se deve ao fato das moléculas apresentarem número de átomos distintos. O mesmo ocorre com o fósforo, encontrado, em condições ambientes, como fósforo vermelho (P), estável, e como fósforo branco (P4), instável.
Tanto a grafita de um lápis quanto um valioso diamante são formados, essencialmente, por um mesmo elemento químico, o carbono. Suas diferentes características físicas e químicas se devem ao fato de apresentarem estruturas cristalinas distintas.
No caso do enxofre, a existência de formas alotrópicas decorre de diferenças na disposição espacial de seus átomos, o que resulta em estruturas cristalinas diversas. Assim, o enxofre pode ser encontrado em forma de cristais de estrutura monoclínica ou romboédrica, o mesmo ocorrendo com o carbono.
Em qualquer caso, uma das variedades é sempre mais estável que as outras, em condições fixas de temperatura e pressão, de modo que tende a haver transição de uma forma para a outra. No estado cristalino, porém, as partículas que formam o cristal têm mobilidade praticamente nula; assim, a conversão espontânea de uma variedade em outra mais estável passa-se a uma velocidade tão baixa que não pode ser medida.
Essa transformação pode ser acelerada com o auxílio de catalisadores: o fósforo branco, por exemplo, transforma-se rapidamente em fósforo vermelho quando aquecido em presença de iodo (I2).
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