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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSEscuela Acadmica Profesional de Ingeniera de Minas

La alotropa o polimorfismo es la propiedad que poseen determinados elementos qumicos de presentarse bajo estructuras moleculares diferentes a diferentes condiciones de temperatura y presin, en el mismo estado de agregacin de la materiaEsta palabra deriva de las races griegas: Allos (otros) y Tropos (cambio).Los altropos presentan caractersticas fsicas diferentes como el color, dureza, texturaEl trmino alotropa suele reservarse para hacer referencia de este comportamiento en elementos puros mientras que el trmino polimorfismo se usa para elementos compuestos.ALOTROPA

FORMAS ALOTRPICAS DEL OXGENOEl Dioxgeno (O2)El altropo ms normal del oxgeno elemental es el llamado dioxgeno (O2), que tiene una longitud de enlace de 121pm y una energa de enlace de 498kJmol1. Esta es la forma que usan las formas de vida complejas, como los animales, en su respiracin celular y es la forma que tiene una gran importancia en la composicin de la atmsfera terrestre.Se usa oxgeno lquido en los motores de propulsin de los cohetes.Otras aplicaciones industriales son la soldadura y la fabricacin de acero y metanol.La medicina tambin hace uso del oxgeno suministrndolo como suplemento a pacientes con dificultades respiratorias.AplicacionesEl Trioxgeno (O3) Es un altropo muy reactivo, daino para el tejido pulmonar. Un gas de olor picante muy caracterstico. Observado en un espesor pequeo es incoloro, pero resulta azulado en capas gruesas.Es ms soluble en agua que el oxgeno. Irrita las mucosas y es txico. El ozono se produce en la atmsfera superior cuando el O2 se combina con el oxgeno atmico a causa de la divisin del O2 por la radiacin ultravioleta.AplicacionesSu principal propiedad es que es un fortsimo oxidante. Tambin es conocido por el importante papel que desempea en la Estratsfera y Tropsfera. En ambos casos su formacin y destruccin son fenmenos fotoqumicos.El ozono tiene uso industrial como precursor en la sntesis de algunos compuestos orgnicos, pero principalmente, como desinfectante depurador y purificador de aguas minerales.FORMAS ALOTRPICAS DEL FOSFORO

Es un elemento muy reactivo y suele oxidarse espontneamente. Cuando se oxida emite destellos de luz, por esta razn su nombre, fsforo, significa portador de luz. Por lo general se le presenta como un elemento de color blanco, aunque en estado puro es incoloro. Para obtenerlo en estado puro es necesario someter a procesos de purificacin a los fosfatos inorgnicos en los que se encuentra combinado en la naturaleza.El fsforo es un elemento qumico del grupo de los no metales, por lo tanto carece de propiedades conductoras de electricidad y calor. En la naturaleza no se le encuentra en estado puro, sino combinado en forma de fosfatos inorgnicos. Tambin es, despus del calcio, el mineral con mayor presencia en el cuerpo humano.FOSFORO ROJO

El fsforo rojo es una de las formas alotrpicas del fsforo elemental. Se trata de una sustancia amorfa, de color rojizo, poco soluble en agua y disolventes orgnicos habituales. A diferencia de otros altropos este no es toxicoProduccin de fsforos de seguridad.Aplicaciones Fabricacin de fosfatos, polifosfatos y cido fosfrico empleado en la produccin de detergentes.Agente reductor en algunas reacciones.Compuesto de partida para la sntesis de varios compuestos de fsforo

FOSFORO BLANCO (P4)

Es el ms reactivo de los altropos. El fsforo blanco es un altropo comn del elemento qumico fsforo que ha tenido un uso militar extenso como agente incendiario, agente

Aplicaciones El fsforo blanco es un arma qumica de destruccin masiva a pesar de poder ser empleado como creador de cortinas de humo. Esto se debe a que el agente, tras la explosin inicial produce partculas incandescentes que producen quemaduras extensas y dolorosas de segundo y tercer grado. El fsforo blanco perdura ardiendo hasta que est privado de oxgeno o hasta que se consuma completamente. FOSFORO NEGRO

Es el menos reactivo de los altropo. El fsforo negro fue preparado por vez primera por P. W. Bridgman al tratar el fsforo blanco a elevadas presiones (13.000 kg/cm) a 200 C. Es la forma ms estable; es conductor de la electricidad. El fsforo en estado de vapor presenta molculas tetraatmicas P4, con una estructura tetradrica.Por encima de 1000 C se encuentra ya parcialmente disociado en molculas diatmicas. El fsforo en estado lquido se obtiene tanto como por condensacin del vapor como por fusin de cualquiera de sus formas slidas.

AplicacionesConductor elctrico (en un solo sentido de su estructura)

Alotropas del carbono

Se conocen cinco formas alotrpicas del carbono, adems del amorfo: grafito, diamante, fullerenos, nanotubos y carbinosEs una de las formas ms comunes de encontrar carbono. Los tomos adoptanuna estructura irregulary desordenada que suele ser producto de la descomposicin a travs de los siglos de restos de seres vivosEl carbn amorfo

El grafito es la forma ms estable que el carbono puede formar, est formado por un extenso sistema polciclico de anillos de benceno fusionados que se disponen en capas, en este compuesto el carbono presenta una hibridacin sp2. El grafito es un buen conductor elctrico, esto sucede gracias a que tiene electrones pi deslocalizados, su conductividad aumenta a medida que aumenta la temperatura.

GrafitoGRAFITOGrafeno

Si se consigue separar una nica capa de las que forman el grafito (o, tambin, cortar y extender un nanotubo) se obtiene un material de un slo tomo de espesor llamado grafeno.

Sorprendentemente, a pesar de su aparente fragilidad, es un material 200 veces ms resistente que el acero y con una conductividad elctrica muy alta.

Actualmente se est estudiando su aplicacin en los circuitos electrnicos, que permitira unas velocidades mayores que las de los chips actuales.

Diamante

Esto se debe a una organizacin cristalina perfecta de los tomos de carbono, en la que cada uno de ellos est conectado a otros cuatro por enlaces covalentes. Sometido a altas condiciones de presin el grafito puede pasar a formar uno de los materiales ms preciados del mundoAdems de tener un alto valor como piedra preciosa para joyera, el diamante es el material ms duro del mundo. Fullereno

Elfullerenoofulereno es la tercera forma molecular ms estable delcarbono. Se destaca tanto por su versatilidad para lasntesisde nuevoscompuestoscomo por la armona de la configuracin paradigmtica de las molculas conhexgonosypentgonos, en lo que se conoce comoexapentas.Nanotubos

Su estructura puede considerarse procedente de una lmina de grafito enrollado sobre s misma.Estn siendo estudiados activamente, como los fullerenos, por su inters fundamental para laqumicay por sus aplicacionestecnolgicas. Carbino

Elcarbono acetilnico lineal, tambin llamadocarbino, es unaltropo del carbonoque tiene la estructura qumica-(CC)n- como una cadena repetitiva.Es de considerable inters en nanotecnologadebido a que sumdulo de Younges cuarenta veces el deldiamante.La existencia del carbino en s mismo como un altropo del carbono es controversial, ya que las propiedades y mtodos sintticos lucen consistentes con la generacin defullerenos. Sin embargo, los oligmeros de polialquinos llamadospoliinoscomo substructuras de compuestos mayores son bien conocidos e investigados de manera activa como sustitutos Aplicaciones:

El principal uso industrial del carbono es como componente de hidrocarburos, especialmente los combustibles fsiles (petrleo y gas natural). Del primero se obtienen, por destilacin en las refineras, gasolinas, queroseno y aceites, siendo adems la materia prima empleada en la obtencin de plsticos. El segundo se est imponiendo como fuente de energa por su combustin ms limpia. Otros usos son:El istopo radiactivo carbono-14, descubierto el 27 de febrero de 1940, se usa en la datacin radiomtrica.El grafito se combina con arcilla para fabricar las minas de los lpices. Adems se utiliza como aditivo en lubricantes. Las pinturas anti-radar utilizadas en el camuflaje de vehculos y aviones militares estn basadas igualmente en el grafito, intercalando otros compuestos qumicos entre sus capas. El diamante se emplea para la construccin de joyas y como material de corte aprovechando su dureza.Como elemento de aleacin principal de los aceros.Las pastillas de carbn se emplean en medicina para absorber las toxinas del sistema digestivo y como remedio de la flatulencia.El carbn activado se emplea en sistemas de filtrado y purificacin de agua.El carbn amorfo ("holln") se aade a la goma para mejorar sus propiedades mecnicas. Adems se emplea en la formacin de electrodos . Obtenido por sublimacin del grafito, es fuente de los fulerenos que pueden ser extrados con disolventes orgnicos.La fibra de carbono se aade a resinas de polister, donde mejoran mucho la resistencia mecnica sin aumentar el peso, obtenindose los materiales denominados fibras de carbono.Las propiedades qumicas y estructurales de los fulerenos, en la forma de nanotubos, prometen usos futuros en el incipiente campo de la nanotecnologa.

El AzufreEste no metal tiene un color amarillento, amarronado o anaranjado. Es blando, frgil, ligero, desprende un olor caracterstico a huevo podrido al combinarse con hidrgeno y arde con llama de color azul, desprendiendo dixido de azufre. Es insoluble en agua pero se disuelve en disulfuro de carbono. Es multivalente, y son comunes los estados de oxidacin -2, +2, +4 y +6. En todos los estados (slido, lquido y gaseoso) presenta formas alotrpicas cuyas relaciones no son completamente conocidas. Propiedad alotrpica del azufre

AplicabilidadLos compuestos de azufre se emplean en la manufactura de productos qumicos, textiles, jabones, fertilizantes, pieles, plsticos, refrigerantes, agentes blanqueadores, drogas, tintes, pinturas, papel y otros productos. Estructuras Alotrpicas comunes

Azufre rmbico.Azufre monoclnico.Azufre fundido.Azufre plstico.Azufre lquido.

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MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIN