allotropy是什么意思，allotropy的意思翻译、用法、同义词、例句

allotropy英标

英:/'əˈlɒtrəpi/ 美:/'əˈlɑːtrəpi/

常用词典

例句

专业解析

同素异形体（Allotropy） 是指同一种化学元素以两种或多种不同结构的单质形式存在的现象。这些不同形式的单质被称为该元素的同素异形体。它们虽然由同种原子构成，但由于原子在空间中的排列方式（晶体结构）或分子中原子数目不同，导致物理性质（如硬度、颜色、密度、导电性）和化学性质存在显著差异。

核心概念解析：

1. 原子组成相同： 所有同素异形体都由同一种元素的原子组成。例如，金刚石（钻石）和石墨都由碳原子构成；氧气（O₂）和臭氧（O₃）都由氧原子构成。
2. 结构差异是关键：
   • 晶体结构差异： 这是最常见的类型。原子通过不同的方式键合和排列，形成不同的晶格结构。例如：
     • 碳： 金刚石中，每个碳原子以强韧的共价键与另外四个碳原子相连，形成三维四面体网络结构，极其坚硬。石墨中，碳原子排列成层状六边形结构，层间以较弱的范德华力结合，质软、滑腻且导电。
     • 磷： 白磷（P₄分子）和红磷（聚合物结构）是磷的同素异形体。
     • 硫： 斜方硫（S₈环状分子）和单斜硫（S₈环状分子，但晶体结构不同）是硫的同素异形体。
   • 分子结构差异： 原子结合成不同原子数目的分子。例如：
     • 氧： 氧气（O₂）由两个氧原子组成，是生命必需的气体。臭氧（O₃）由三个氧原子组成，存在于大气层上部，具有强氧化性。
3. 性质迥异： 结构的差异直接导致了物理和化学性质的不同。金刚石是已知最硬的天然物质且不导电，而石墨非常软且是良导体。白磷剧毒、易燃（40℃自燃），而红磷相对稳定、无毒。氧气无色无味支持燃烧，臭氧则有特殊气味且不稳定。

存在的条件与转化：

• 热力学稳定性： 在给定的温度和压力条件下，通常只有一种同素异形体是热力学最稳定的。其他形式在特定条件下可能存在，但可能具有更高的能量（亚稳态）。
• 转化： 同素异形体之间可以在特定条件下相互转化（相变）。例如，加热白磷隔绝空气可转化为红磷；高温高压下石墨可以转化为金刚石。

科学意义与应用：

同素异形现象深刻揭示了物质结构与性质之间的关系，是化学和材料科学的基础概念之一。理解同素异形体对于：

• 材料开发： 利用不同同素异形体的特性开发新材料（如石墨用于润滑剂和电极，金刚石用于切割工具）。
• 理解元素行为： 解释元素在不同环境下的反应性和存在形式。
• 工业应用： 例如，臭氧用于消毒，特定形态的硫用于橡胶硫化。

来源参考： 此概念是化学学科的基础知识，由国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）等权威机构定义，并详细阐述于标准化学教科书及学术资源中。例如：

• IUPAC Gold Book (需访问其在线数据库)
• 《无机化学》大学教材（如北师大版、武大吉大版）
• 权威在线科学百科全书（如Britannica）

网络扩展资料

allotropy（同素异形性）是化学中的术语，指同一元素以不同物理形态存在的现象，这些不同形态称为同素异形体（allotropes）。以下是详细解释：

1.定义与核心概念

allotropy 源自希腊语 allos（不同的）和 tropos（方式），意为“以不同形式存在”。例如：

• 碳的同素异形体包括金刚石、石墨、石墨烯和富勒烯（）。
• 氧元素有氧气（O₂）和臭氧（O₃）两种形态（）。

2.发音与词源

• 读音：英式发音为 /əˈlɒtrəpi/，美式发音为 /əˈlɑːtrəpi/（）。
• 词源：19世纪中叶由法语或德语引入，结合希腊语词根，强调“物理形态变化而不改变元素本质”（）。

3.与多晶现象的区分

allotropy 特指元素的形态变化，而 polymorphism（多晶现象）更广泛，可指化合物或单质的多种晶体结构（）。

4.常见示例

• 硫：斜方硫、单斜硫。
• 磷：白磷、红磷、黑磷。
• 铁：体心立方（α铁）和面心立方（γ铁）结构（）。

5.应用与意义

研究同素异形性有助于材料科学的发展，例如石墨烯的导电性、金刚石的硬度等（）。

若需更多细节，可参考来源网页（如、）。

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