Définition et exemples d'allotropes

Le terme allotrope fait référence à une ou plusieurs formes d'un élément chimique qui se produisent dans le même état physique. Les différentes formes proviennent des différentes façons dont les atomes peuvent être liés ensemble. Le concept d'allotropes a été proposé par le scientifique suédois Jons Jakob Berzelius en 1841. La capacité des éléments à exister de cette manière est appelée allotropisme.

Les allotropes peuvent présenter des propriétés chimiques et physiques très différentes. Par exemple, le graphite et le diamant sont tous deux des allotropes de carbone qui se produisent à l'état solide. Le graphite est doux, tandis que le diamant est extrêmement dur. Les allotropes de phosphore affichent différentes couleurs, comme le rouge, le jaune et le blanc. Les éléments peuvent changer d'allotropes en réponse aux changements de pression, de température et d'exposition à la lumière.

Exemples d'allotropes

Pour continuer l'exemple du carbone, dans le diamant, les atomes de carbone sont liés pour former un réseau tétraédrique. Dans le graphite, les atomes se lient pour former des feuilles d'un réseau hexagonal. D'autres allotropes de carbone comprennent le graphène et les fullerènes.

O₂ et l'ozone, O₃, sont des allotropes d'oxygène. Ces allotropes persistent dans différentes phases, y compris les états gazeux, liquide et solide.

Le phosphore possède plusieurs allotropes solides. Contrairement aux allotropes d'oxygène, tous les allotropes de phosphore forment le même état liquide.

Allotropisme contre polymorphisme

Allotropisme se réfère uniquement aux différentes formes de produits chimiques purs éléments. Le phénomène dans lequel composés afficher différentes formes cristallines est appelé polymorphisme.