Capacidade que alguns elementos possuem de formar novas substâncias
A alotropia, também conhecida como propriedade alotrópica, é uma característica inerente a alguns elementos químicos de formar, por meio de ligações covalentes, havendo compartilhamento de elétrons, uma ou mais substâncias puras diferentes.
Essas variações de alotropia ocorrem geralmente devido à presença de átomos de um mesmo elemento, entretanto, pode acontecer por causa de outros fatores. Um dos exemplos mais comuns e estudados dos fenômenos da alotropia ocorre com o oxigênio. Este elemento químico pode formar dois alótropos: o gás oxigênio e o gás ozônio.
A principal diferença estrutural entre as moléculas de gás de oxigênio e gás ozônio é a maneira em que cada uma delas faz ligações entre si. Enquanto os átomos de oxigênio ligam-se em pares, os átomos de ozônio mantêm-se ligados a cada três moléculas.
Variações de alotropia
Além do oxigênio, há muitos elementos que possuem variações alotrópicas. O enxofre, por exemplo, é um dos componentes químicos que possui a maior quantidade de alótropos, entre eles estão as moléculas S2, S4, S6 e S8, que divergem apenas por causa da quantidade de átomos, considerando que a base das substâncias possui o mesmo elemento químico.
Entretanto, como dito anteriormente, uma das variações alotrópicas é definida pela quantidade de átomos, mas a segunda ocorre por influência da organização desses átomos, também chamada de arranjo espacial dos átomos. Os alótropos enxofre rômbico e enxofre monoclínico existem exatamente por causa dessa propriedade. Ambos adotam a mesma fórmula molecular (S8), mas divergem estruturalmente por causa da forma como os seus átomos se organizam na cadeia molecular.
O enxofre monoclínico é o tipo menos estável da variação deste elemento. (Foto: Wikipédia)
O fósforo é também um exemplo de elemento que possui variadas características da alotropia; os principais deles são fósforo branco e fósforo vermelho. Os dois tipos possuem estrutura tetraédrica, ou seja, têm dois ligantes semelhantes atrelados ao mesmo átomo. A diferença entre eles é exatamente a quantidade de elétrons que participam destas ligações.
O elemento carbono também possui duas variedades alotrópicas naturais, dentre eles estão a grafita e o diamante, mas ambos são representados por Cn. Logo, a diferença entre eles também está no arranjo dos átomos.
Essas substâncias diferem entre si pela estrutura cristalina, isto é, pela forma de seus cristais. A maneira dos átomos de carbono se unirem é diferente no grafite e no diamante. Como explicado, as formas alotrópicas de um elemento químico qualquer podem se diferenciar uma das outras pela atomicidade (quantidade de átomos nas moléculas) ou então pela estrutura cristalina.
Saiba mais sobre substâncias simples
Para que ocorra a alotropia, como exemplificado a partir das explicações acima, é necessário que haja a formação de uma ou mais substâncias simples. Para tanto, é importante perceber quais as características essenciais para que uma substância assim seja considerada.
Portanto, uma substância simples, formada através das variações alotrópicas, são aquelas que possuem apenas um elemento químico em sua composição, com íons iguais.
Dentre os exemplos de substâncias simples estão as moléculas de H2 (gás hidrogênio), N2 (gás nitrogênio), O2 (gás oxigênio). Em alguns casos, como os vistos acima, um mesmo elemento pode formar substâncias simples diferentes dependendo da combinação de átomos, formando os alótropos, objeto de estudo deste texto. Esse é o caso do oxigênio, que forma o O2 (gás oxigênio) e o O3 (gás ozônio).
Na organização da tabela periódica, muitos elementos existem como substância pura encontrados de tal maneira na natureza. A maior parte da tabela forma substâncias puras no estado físico sólido, como é o caso dos metais, e também estado gasoso, como o oxigênio, encontrado nesse estado físico abundantemente. As substâncias líquidas em estado puro são o mercúrio e o bromo.
Substâncias compostas
Além das substâncias simples, existem também os compostos formados por mais de um tipo de elemento, chamados de substâncias compostas. Atualmente, são conhecidas milhares de substâncias, sejam elas simples ou compostas, todas essas derivadas de mais de 100 elementos químicos diferentes.
Boa parte delas são constituídas por mais de um tipo de átomo, sendo denominadas de substâncias compostas ou simplesmente composto. Uma quantidade relativamente pequena de elementos pode originar uma infinidade de substâncias, sendo estas fundamentais para base de qualquer estudo químico e integrante de todas as composições formadas na natureza.
Um dos exemplos dessa constituição são açúcar e álcool, formadas pela ligação de átomos de hidrogênio, oxigênio e carbono. Outros exemplos comuns de substâncias compostas são a água (H2O), o ácido clorídrico (HCl), o metano (CH4), a amônia (NH3), dentre outros.
