Alotropia

Alotropia é a propriedade que alguns elementos químicos têm de formar uma ou mais substâncias simples diferentes.
São alótropos: carbono (diamante e grafite), oxigênio (gás oxigênio O2 e ozônio O3), fósforo (fósforo branco e vermelho) e enxofre (ortorrômbico e monoclínico).  O grafite é um sólido macio e cinzento, com fraco brilho metálico, conduz bem a eletricidade e calor e tem densidade 2,25 g mL-1. O diamante é sólido duro (o mais duro de todos), tem brilho adamantino, não conduz eletricidade nem calor e tem densidade 3,51 g mL-1. Esses dois alotrópicos de carbono têm  a mesma composição química expressa pela fórmula Cn, sendo n um número muito grande e indeterminado. A principal diferença está no arranjo cristalino dos átomos de carbono. No grafite formam-se hexágonos é ligado a apenas três outros átomos de carbono, em lâminas planas, fracamente atraídas umas pelas outras. No diamante, cada átomo de carbono está ligado a quatro outros átomos também de carbono.  Existem outros alotrópicos de carbono, como fulerenos, nanotubos e grafeno. O alotrópico gás oxigênio tem-se que  gás oxigênio é incolor e inodoro, faz parte da atmosfera e é indispensável à vida dos seres aeróbicos. As plantas o devolvem para a atmosfera ao realizar a fotossíntese. O gás ozônio, por sua vez, é um gás azulado de cheiro forte e desagradável. Além de ser um agente bactericida, usado na purificação da água nos chamados ozonizadores, o ozônio está presente na estratosfera (20 a 30 km) da superfície da terrestre. Ele forma uma camada que absorve parte dos raios ultravioletas (UV) do Sol, impedindo que eles se tornem prejudiciais aos organismos vivos. O fósforo branco (P4) é um sólido branco com aspecto igual ao da cera. É muito reativo, tem densidade igual a 1,82 g mL-1 e se funde a uma temperatura de 44 °C e ferve a 280 °C. Se aquecermos a 300 °C na ausência de ar ele se transforma em fósforo vermelho, que é mais estável (menos reativo).  O fósforo vermelho é um pó vermelho-escuro, amorfo (que não tem estrutura cristalina). Tem densidade igual a 2,38 g mL-1, ponto de fusão 590 °C. Cada grão de pó desta substância é formado por milhões de moléculas P4, unidas umas às outras originando uma molécula gigante ( P∞).  O enxofre possui dois alótropos principais: o enxofre ortorrômbico ou simplesmente rômbico e o enxofre monocíclico. As duas formas são formadas por moléculas em forma de anel com oito átomos de enxofre (S8). A diferença está no arranjo molecular no espaço. Produzem cristais diferentes. Os cristais ortorrômbicos têm densidade 2,08g mL-1 e seu ponto de fusão é 112,8 °C. Os monocíclicos têm densidade igual a 1,96 g mL-1 e o ponto de fusão é 119,2 °C. Ambos alótropos do enxofre fervem a uma temperatura de 445 °C. É um pó amarelo, inodoro, insolúvel em água e muito solúvel em sulfeto de carbono (CS2).

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