Katenaation ja allotropian keskeinen ero on se, että katenaatio viittaa elementin sitoutumiseen itseensä muodostaen ketju- tai rengasrakenteita, kun taas allotropia viittaa saman kemiallisen alkuaineen eri fyysisten muotojen olemassaoloon.
Vaikka sekä katenaatio että allotropia ilmaisevat samanlaisen ajatuksen saman kemiallisen alkuaineen atomien erilaisista järjestelyistä, ne ovat erilaisia termejä, jotka kuvaavat aineen eri tiloja.
Mikä on katenaatio
Epäorgaanisessa kemiassa katenaatio tarkoittaa tietyn kemiallisen alkuaineen atomien kykyä sitoutua toisiinsa muodostaen ketjun tai rengasrakenteen. Yleensä kemiallinen alkuaine hiili osallistuu katenaatioon, koska hiili pystyy muodostamaan alifaattisia ja aromaattisia rakenteita sitomalla suuren määrän hiiliatomeja. Lisäksi on joitakin muita kemiallisia alkuaineita, jotka voivat muodostaa näitä rakenteita, kuten rikki ja fosfori.
Kuva 01: Hiilen pitkäketjuinen rakenne
Kun tietty kemiallinen alkuaine joutuu katenaatioon, sen atomien valenssin on oltava vähintään kaksi. Lisäksi tämän kemiallisen alkuaineen on kyettävä muodostamaan vahvoja kemiallisia sidoksia lajissaan olevien atomien välille; esim. kovalenttiset sidokset. Voimme myös nimetä polymeroinnin katenaatioreaktion tyypiksi. Esimerkkejä kemiallisista alkuaineista, jotka voivat katenoida, ovat hiili, rikki, pii, germanium, typpi, seleeni ja telluuri.
Mikä on allotropia?
Epäorgaanisessa kemiassa allotropia on kemiallisen alkuaineen kahden tai useamman erilaisen fysikaalisen muodon olemassaolo. Nämä erilaiset fysikaaliset muodot ovat samassa fysikaalisessa tilassa, enimmäkseen kiinteässä tilassa. Siksi voimme sanoa, että nämä ovat saman kemiallisen alkuaineen erilaisia rakenteellisia modifikaatioita. Lisäksi allotroopit sisältävät saman kemiallisen alkuaineen atomeja, jotka sitoutuvat toisiinsa eri tavoin.
Kuva 02: Kaksi pääasiallista hiilen allotrooppia
Näillä eri muodoilla voi kuitenkin olla erilaiset fysikaaliset ominaisuudet, koska niillä on erilaiset rakenteet ja kemiallinen käyttäytyminen. Yksi allotrooppi voi muuttua toiseksi, kun muutamme joitain fysikaalisia tekijöitä, kuten painetta, valoa, lämpötilaa jne. Siksi nämä fysikaaliset tekijät vaikuttavat näiden yhdisteiden stabiilisuuteen. Joitakin esimerkkejä allotroopeista ovat seuraavat:
- Hiilen allotroopit – timantti, grafiitti, fullereenit jne.
- Fosforin allotroopit – valkoinen fosfori, punainen fosfori jne.
- Hapen allotroopit – dihappi, otsoni jne.
- Arseenin allotroopit – keltainen arseeni, harmaa arseeni jne.
Mitä eroa katenaatiolla ja allotropialla on?
Katenaatio ja allotropia eroavat toisistaan atomien järjestyksen mukaan. Katenaatio on tietyn kemiallisen alkuaineen atomien kyky sitoutua toisiinsa muodostaen ketjun tai rengasrakenteen. Allotropia epäorgaanisessa kemiassa on kahden tai useamman erilaisen kemiallisen alkuaineen fysikaalisen muodon olemassaolo. Siten avainero katenaation ja allotropian välillä on se, että katenaatio on elementin sitoutumista itseensä muodostaen ketju- tai rengasrakenteita, kun taas allotropia on saman kemiallisen alkuaineen eri fyysisten muotojen olemassaolo.
Seuraavassa taulukossa on yhteenveto katenaation ja allotropian välisestä erosta.
Yhteenveto – Katenaatio vs allotropia
Katenaatio ja allotropia ovat tärkeitä kemiallisia termejä. avainero katenaation ja allotropian välillä on se, että katenaatio viittaa elementin sitoutumiseen itseensä muodostaen ketjun tai rengasrakenteen, kun taas allotropia viittaa saman kemiallisen alkuaineen eri fyysisten muotojen olemassaoloon.
