Alotropía

Si bien los átomos que constituyen una sustancia pueden adoptar una única disposición espacial, existen casos en los que es posible que adopten disposiciones distintas. En estas circunstancias se habla de alotropía, es decir, la posibilidad de presentar varias disposiciones distintas que, sin embargo, muestran las mismas propiedades químicas y difieren en sus propiedades físicas. Un ejemplo característico de alotropía lo constituye el carbono puro.

Las dos formas alotrópicas a las que da lugar reciben los nombres de grafito y diamante. La estructura del grafito esta formada por láminas planas de átomos de carbono ordenadas en estructuras superpuestas. En ellas, cada uno de los átomos de carbono se encuentra enlazado con otros tres átomos mediante enlaces relativamente fuertes, todos ellos situados en un mismo plano.

La unión entre los diversos planos se mantiene gracias a las fuerzas de Van der Waals, que se vencen con facilidad aplicando una fuerza de cizalladura (desplazamiento horizontal de una lámina sobre otra).

Este es el motivo por el cual el grafito es una sustancia blanda. Por su parte, en el diamante lo que encontramos es una única molécula gigante en la que cada uno de los átomos de carbono se encuentra enlazado con otros cuatro átomos de carbono mediante cuatro enlaces fuertes e iguales.

La disposición espacial que adoptan es la de un tetraedro regular (es decir caras de forma triangular), lo que confiere al cristal la máxima estabilidad estructural. Este es el motivo por el cual el diamante presenta una dureza enorme, siendo la sustancia natural más dura. Cabe también mencionar las formas alotrópicas del azufre.

En el caso del azufre existen dos formas alotrópicas que se designan como azufre rómbico y monoclínico: el primero es estable a una temperatura superior a los 95,6 °C, mientras que el otro lo es para temperaturas inferiores a dicho valor.

Ambos contienen grupos de  ocho átomos de azufre que se diferencian en cuanto a la ordenación de sus diferentes estructuras tal y como indican sus nombres respectivos. Finalmente, existen compuestos que presentan más de una forma. Este fenómeno recibe el nombre de polimorfismo.

El ejemplo más característico de este tipo de multiplicidad de formas los constituye el carbonato cálcico, del que existen por un lado la calcita o espato de Islandia, que forma parte por ejemplo del mármol, y por el otro el aragonito, forma alotrópica que constituye el esqueleto de los corales.

Publicado en Ciencias naturales y física