Formas Alotrópicas: Propiedades y Aplicaciones de los Nuevos Materiales

Formas Alotrópicas y Nuevos Materiales

¿Qué es la alotropía?

Algunos elementos químicos son capaces de ordenar sus átomos de distinta forma manteniendo el mismo estado de agregación (sólido, líquido o gas). Esta propiedad se conoce como alotropía y cada uno de los ordenamientos posibles resultantes es una forma alotrópica.

Alotropía del Carbono

• Diamante: Red de carbonos unidos mediante enlaces covalentes formando tetraedros que se repiten en el espacio, constituyendo una red covalente. La gran fortaleza de los enlaces C-C le confiere una dureza extrema y elevadísimos puntos de fusión y ebullición.
  • Aplicaciones: Joyería, industria, electrónica.
  • Obtención: Natural o sintético.
• Grafito: Los carbonos se unen entre sí mediante tres enlaces covalentes formando hexágonos, que a su vez se distribuyen en capas que se mantienen débilmente unidas gracias a electrones que se sitúan entre ellas.
  • Aplicaciones: Minas de lápices, energía móvil, metalurgia.
  • Obtención: Natural (roca) o artificial.
• Grafeno: Es una red perfectamente regular de átomos de carbono con solo dos dimensiones (largo y ancho). La unidad básica que se repite consiste en seis átomos de carbono con enlace covalente formando un patrón hexagonal. El grafeno es prácticamente transparente y buen conductor de la electricidad.
  • Aplicaciones: TV, ordenadores, móviles.
  • Obtención: Se puede extraer del grafito.
• Fullerenos: Moléculas compuestas por átomos de carbono enlazados covalentemente. El más característico es el de 60 átomos de carbono formando anillos hexagonales y pentagonales. Se conocen fullerenos de cerca de 1000 átomos.
  • Aplicaciones: Catálisis, células solares, telecomunicaciones.
  • Obtención: Natural (rayos, fuego) o artificial (vaporizando grafito).
• Nanotubos de carbono: Son estructuras cilíndricas formadas por una o varias capas de grafito cerradas sobre sí mismas. El diámetro de estos nanotubos es de algunos nanómetros, de ahí su nombre.
  • Aplicaciones: Óptica, nanotecnología, electrónica.
  • Obtención: Arco de descarga, ablación láser.

Otros Elementos con Formas Alotrópicas

• Alotropía del Oxígeno: Oxígeno gaseoso y ozono (O₃).
• Alotropía del Azufre: Azufre rómbico, azufre monoclínico, azufre fundido, azufre plástico, azufre líquido y azufre gaseoso.
• Alotropía del Fósforo: Fósforo blanco (P₄), fósforo rojo (Pₙ) y fósforo negro.
• Alotropía del Silicio: Silicio marrón (polvo) y silicio cristalino.

Nota: Existen más elementos con esta propiedad.