Avainero polymorfismin ja allotropian välillä on, että polymorfia esiintyy kemiallisissa yhdisteissä, kun taas allotropia esiintyy kemiallisissa alkuaineissa.
Polymorfismi on saman kiinteän materiaalin useiden eri muotojen läsnäoloa. Se tarkoittaa, että tämän tyyppisillä yhdisteillä voi olla useampi kuin yksi kiderakenne. Allotropia puolestaan on samanlainen kemiallinen käsite, mutta se kuvaa saman kemiallisen alkuaineen useiden eri muotojen esiintymistä.
Mitä polymorfismi on?
Polymorfismi on kiinteän materiaalin kykyä esiintyä useammassa kuin yhdessä muodossa tai kiderakenteessa. Voimme löytää tämän ominaisuuden mistä tahansa kiteisestä materiaalista, kuten polymeereistä, mineraaleista, metallista jne. Polymorfismilla on useita muotoja, kuten:
- Pakkauksen polymorfismi – riippuen kidepakkauksen eroista
- Konformaatiopolymorfismi – saman molekyylin eri konformeerien läsnäolo
- Pseudopolymorfismi – erilaisten kidetyyppien läsnäolo hydraation tai solvataation seurauksena.
Olosuhteiden vaihtelu kiteytysprosessin aikana on tärkein syy, joka on vastuussa polymorfismin esiintymisestä kiteisissä materiaaleissa. Nämä muuttuvat ehdot ovat seuraavat:
- Liuottimen napaisuus
- Epäpuhtaudet
- Ylikylläisyyden taso, jolla materiaali alkaa kiteytyä
- Lämpötila
- Muutokset sekoitusolosuhteissa
Mikä on allotropia?
Allotropia on kemiallisen alkuaineen kahden tai useamman erilaisen fysikaalisen muodon olemassaolo. Nämä muodot ovat samassa fysikaalisessa tilassa, enimmäkseen kiinteässä tilassa. Siksi nämä ovat saman kemiallisen alkuaineen erilaisia rakenteellisia modifikaatioita. Allotroopit sisältävät saman kemiallisen alkuaineen atomeja, jotka sitoutuvat toisiinsa eri tavoin.
Kuva 01: Timantti ja grafiitti ovat hiilen allotrooppeja
Lisäksi näillä eri muodoilla voi olla erilaisia fysikaalisia ominaisuuksia, koska niillä on erilaiset rakenteet ja kemiallinen käyttäytyminen voi myös vaihdella. Yksi allotrooppi voi muuttua toiseksi, kun muutamme joitain tekijöitä, kuten painetta, valoa, lämpötilaa jne. Siksi nämä fysikaaliset tekijät vaikuttavat näiden yhdisteiden stabiilisuuteen. Joitakin yleisiä esimerkkejä allotroopeista ovat seuraavat:
- Hiili – timantti, grafiitti, grafeeni, fullereenit jne.
- Fosfori – valkoinen fosfori, punainen fosfori, difosfori jne.
- Happi – dihappi, otsoni, tetrahappi jne.
- Boori – amorfinen boori, alfa-romboedrinen boori jne.
- Arseeni – keltainen arseeni, harmaa arseeni jne.
Mitä eroa polymorfismilla ja allotropialla on?
Polymorfismi on kiinteän materiaalin kykyä esiintyä useammassa kuin yhdessä muodossa tai kiderakenteessa. Sitä esiintyy vain kemiallisissa yhdisteissä. Lisäksi se kuvaa yhdisteiden kiderakenteiden eroja. Allotropia on kemiallisen alkuaineen kahden tai useamman erilaisen fysikaalisen muodon olemassaolo. Sitä esiintyy vain kemiallisissa alkuaineissa. Sen lisäksi se kuvaa eroja atomien järjestelyissä yhdisteissä, joissa on saman kemiallisen alkuaineen atomeja. Alla oleva infografiikka antaa eron polymorfismin ja allotropian välillä taulukkomuodossa.
Yhteenveto – polymorfismi vs allotropia
Polymorfismi ja allotropia ovat kaksi toisiinsa liittyvää termiä epäorgaanisessa kemiassa. Ero polymorfismin ja allotropian välillä on se, että polymorfismia esiintyy kemiallisissa yhdisteissä, kun taas allotropiaa esiintyy kemiallisissa alkuaineissa.
