Põhiline erinevus polümorfismi ja allotroopia vahel on see, et polümorfism esineb keemilistes ühendites, allotroopia aga keemilistes elementides.
Polümorfism on sama tahke materjali mitme erineva vormi olemasolu. See tähendab, et seda tüüpi ühenditel võib olla rohkem kui üks kristallstruktuur. Allotroopia on seevastu sarnane keemiline mõiste, kuid see kirjeldab sama keemilise elemendi mitme erineva vormi olemasolu.
Mis on polümorfism?
Polümorfism on tahke materjali võime eksisteerida rohkem kui ühes vormis või kristallstruktuuris. Seda omadust võime leida mis tahes kristallilisest materjalist, nagu polümeerid, mineraalid, metallid jne. Polümorfismil on mitmeid vorme:
- Pakkimise polümorfism – olenev alt kristallpakendi erinevustest
- Konformatsiooniline polümorfism – sama molekuli erinevate konformeeride olemasolu
- Pseudopolümorfism – erinevate kristallitüüpide esinemine hüdratatsiooni või solvatatsiooni tulemusena.
Tingimuste kõikumine kristallisatsiooniprotsessi ajal on peamine põhjus, mis põhjustab polümorfismi kristalsetes materjalides. Need muutuvad tingimused on järgmised:
- Lahusti polaarsus
- Puhtude olemasolu
- Üleküllastuse tase, mille juures materjal hakkab kristalliseeruma
- Temperatuur
- Muudatused segamistingimustes
Mis on allotroopia?
Allotroopia on keemilise elemendi kahe või enama erineva füüsikalise vormi olemasolu. Need vormid eksisteerivad samas füüsilises olekus, enamasti tahkes olekus. Seetõttu on tegemist sama keemilise elemendi erinevate struktuursete modifikatsioonidega. Allotroopid sisaldavad sama keemilise elemendi aatomeid, mis seostuvad üksteisega erineval viisil.
Joonis 01: Teemant ja grafiit on süsiniku allotroopid
Lisaks võivad nendel erinevatel vormidel olla erinevad füüsikalised omadused, kuna neil on erinev struktuur ja keemiline käitumine võib samuti erineda. Üks allotroop võib muutuda teiseks, kui muudame mõningaid tegureid, nagu rõhk, valgus, temperatuur jne. Seetõttu mõjutavad need füüsikalised tegurid nende ühendite stabiilsust. Mõned levinumad näited allotroopide kohta on järgmised:
- Süsinik – teemant, grafiit, grafeen, fullereenid jne.
- Fosfor – valge fosfor, punane fosfor, difosfor jne.
- Hapnik – dihapnik, osoon, tetrahapnik jne.
- Boor – amorfne boor, alfa-romboeedriline boor jne
- Arseen – kollane arseen, hall arseen jne
Mis vahe on polümorfismil ja allotroopial?
Polümorfism on tahke materjali võime eksisteerida rohkem kui ühes vormis või kristallstruktuuris. See esineb ainult keemilistes ühendites. Lisaks kirjeldab see ühendite kristallstruktuuride erinevusi. Allotroopia on keemilise elemendi kahe või enama erineva füüsikalise vormi olemasolu. See esineb ainult keemilistes elementides. Lisaks kirjeldab see sama keemilise elemendi aatomeid sisaldavate ühendite aatomite paigutuse erinevusi. Allolev infograafik annab tabeli kujul erinevuse polümorfismi ja allotroopia vahel.
Kokkuvõte – polümorfism vs allotroopia
Polümorfism ja allotroopia on anorgaanilises keemias kaks omavahel seotud mõistet. Polümorfismi ja allotroopia erinevus seisneb selles, et polümorfism esineb keemilistes ühendites, samas kui allotroopia esineb keemilistes elementides.
