Η βασική διαφορά μεταξύ πολυμορφισμού και αλλοτροπίας είναι ότι ο πολυμορφισμός εμφανίζεται σε χημικές ενώσεις ενώ η αλλοτροπία εμφανίζεται σε χημικά στοιχεία.
Πολυμορφισμός είναι η παρουσία πολλών διαφορετικών μορφών του ίδιου στερεού υλικού. Σημαίνει ότι οι ενώσεις αυτού του τύπου μπορεί να έχουν περισσότερες από μία κρυσταλλικές δομές. Η αλλοτροπία, από την άλλη πλευρά, είναι μια παρόμοια χημική έννοια, αλλά περιγράφει την παρουσία πολλών διαφορετικών μορφών του ίδιου χημικού στοιχείου.
Τι είναι ο Πολυμορφισμός;
Πολυμορφισμός είναι η ικανότητα ενός στερεού υλικού να υπάρχει σε περισσότερες από μία μορφές ή κρυσταλλικές δομές. Μπορούμε να βρούμε αυτό το χαρακτηριστικό σε οποιοδήποτε κρυσταλλικό υλικό όπως πολυμερή, ορυκτά, μέταλλα κ.λπ. Υπάρχουν διάφορες μορφές πολυμορφισμού ως εξής:
- Πολυμορφισμός συσκευασίας – ανάλογα με τις διαφορές στην κρυσταλλική συσκευασία
- Διαμορφωτικός πολυμορφισμός – η παρουσία διαφορετικών διαμορφωτών του ίδιου μορίου
- Ψευδοπολυμορφισμός – η παρουσία διαφορετικών τύπων κρυστάλλων ως αποτέλεσμα ενυδάτωσης ή διάλυσης.
Η διακύμανση των συνθηκών κατά τη διαδικασία της κρυστάλλωσης είναι ο κύριος λόγος που ευθύνεται για την εμφάνιση του πολυμορφισμού σε κρυσταλλικά υλικά. Αυτές οι μεταβλητές συνθήκες είναι οι εξής:
- Πολικότητα διαλύτη
- Παρουσία ακαθαρσιών
- Το επίπεδο υπερκορεσμού στο οποίο αρχίζει να κρυσταλλώνεται το υλικό
- Θερμοκρασία
- Αλλαγές στις συνθήκες ανάδευσης
Τι είναι η αλλοτροπία;
Αλλοτροπία είναι η ύπαρξη δύο ή περισσότερων διαφορετικών φυσικών μορφών ενός χημικού στοιχείου. Αυτές οι μορφές υπάρχουν στην ίδια φυσική κατάσταση, κυρίως στη στερεή κατάσταση. Επομένως, πρόκειται για διαφορετικές δομικές τροποποιήσεις του ίδιου χημικού στοιχείου. Τα αλλότροπα περιέχουν άτομα του ίδιου χημικού στοιχείου που συνδέονται μεταξύ τους με διαφορετικούς τρόπους.
Εικόνα 01: Το διαμάντι και ο γραφίτης είναι αλλότροπα άνθρακα
Επιπλέον, αυτές οι διαφορετικές μορφές μπορεί να έχουν διαφορετικές φυσικές ιδιότητες επειδή έχουν διαφορετικές δομές και η χημική συμπεριφορά μπορεί επίσης να ποικίλλει. Ένα αλλοτρόπιο μπορεί να μετατραπεί σε άλλο όταν αλλάξουμε κάποιους παράγοντες όπως πίεση, φως, θερμοκρασία κ.λπ. Επομένως αυτοί οι φυσικοί παράγοντες επηρεάζουν τη σταθερότητα αυτών των ενώσεων. Μερικά κοινά παραδείγματα για αλλότροπα είναι τα εξής:
- Άνθρακας – διαμάντι, γραφίτης, γραφένιο, φουλερένια, κ.λπ.
- Φώσφορος – λευκός φώσφορος, κόκκινος φώσφορος, διφωσφόρος κ.λπ.
- Οξυγόνο – Διοξυγόνο, όζον, τετραοξυγόνο, κ.λπ.
- Βόριο – άμορφο βόριο, άλφα ρομβοεδρικό βόριο, κ.λπ.
- Αρσενικό – κίτρινο αρσενικό, γκρι αρσενικό, κ.λπ.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ πολυμορφισμού και αλλοτροπίας;
Πολυμορφισμός είναι η ικανότητα ενός στερεού υλικού να υπάρχει σε περισσότερες από μία μορφές ή κρυσταλλικές δομές. Εμφανίζεται μόνο σε χημικές ενώσεις. Επιπλέον, περιγράφει τις διαφορές στις κρυσταλλικές δομές των ενώσεων. Αλλοτροπία είναι η ύπαρξη δύο ή περισσότερων διαφορετικών φυσικών μορφών ενός χημικού στοιχείου. Εμφανίζεται μόνο σε χημικά στοιχεία. Επιπλέον, περιγράφει τις διαφορές στην ατομική διάταξη των ενώσεων που έχουν τα άτομα του ίδιου χημικού στοιχείου. Το παρακάτω infographic δίνει τη διαφορά μεταξύ πολυμορφισμού και αλλοτροπίας σε μορφή πίνακα.
Σύνοψη – Πολυμορφισμός εναντίον Αλλοτροπίας
Πολυμορφισμός και αλλοτροπία είναι δύο συγγενείς όροι στην ανόργανη χημεία. Η διαφορά μεταξύ πολυμορφισμού και αλλοτροπίας είναι ότι ο πολυμορφισμός εμφανίζεται σε χημικές ενώσεις ενώ η αλλοτροπία εμφανίζεται σε χημικά στοιχεία.
