Quan la gràcia està en l’ordre

Hi ha noms que amaguen més del que sembla. Per exemple, sempre m’ha fet gràcia saber que hi ha un fòsfor vermell, un fòsfor blanc, un fòsfor negre o un fòsfor violeta. Pensava que es tractava del nom comú d’alguna cosa com diferent òxids de fòsfor o molècules semblants, però no. Totes són formes de fòsfor  elemental.  Sense combinar químicament amb res. Aleshores, com és que són diferents? Perquè realment tenen colors i moltes altres propietats ben diferents!

Doncs resulta que es tracta de formes al·lòtropes del fòsfor. Una parauleta complicada, “al·lòtrops”, per fer referència al fet que es tracta de combinacions d’un element químic que s’ordenen de maneres diferent en l’espai. En realitat hi ha alguns al·lòtrops molt més coneguts, com ara el grafit i el diamant. Costa pensar que la mina d’un llapis i un diamant estan fets pel mateix element, el carboni, i que la diferència és, senzillament, la manera com els àtoms de carboni estan units entre ells. Formant una xarxa en tres dimensions molt fermament entrelligada en el diamant, i units de forma que genera capes planes superposades en el cas del grafit. I si del grafit ens quedem en només una de les capes, feta per una superfície d’àtoms de carboni units formant una xarxa cristal·lina hexagonal, el que tenim és un tercer al·lòtrop: el grafè.

Doncs en el cas del fòsfor passa una cosa semblant. El fòsfor blanc està fet per molècules formades per quatre àtoms de fòsfor units formant un tetraedre. És tòxic i molt fàcilment inflamable en contacte amb l’aire. Per això el fòsfor blanc s’ha fet servir per fabricar armament incendiari.

Els altres al·lòtrops del fòsfor ja són molècules molt més grans, en els que els àtoms de fòsfor generen grans xarxes que es poden ordenar de maneres diferents. Més o menys amorfa en el cas del roig, en capes aproximadament planes per fer el fòsfor negre i en estructures que inclouen formes hexagonals en el cas del fòsfor violeta. Igual que passava amb el diamant i el grafit, cada una de les formes del fòsfor presenta propietats diferents de manera que les aplicacions poden variar considerablement.

Amb altres elements trobem al·lòtrops menys espectaculars. L’oxigen que respirem és una molècula feta amb dos àtoms d’oxigen units. SI enlloc de dos en fossin tres, tindríem l’ozó, que no ens serveix per respirar, però va bé per generar capes que protegeixen al planeta de les radiacions provinents de l’espai exterior.

Altres elements que presenten al·lòtrops interessants són el silici, l’arsènic, el cobalt o el nitrogen. Els químics s’escarrassen a buscar nous al·lòtrops de diferents elements ja que això permet aconseguir propietats inesperades que, en ocasions, resulten molt interessants. Coses com la resistència, la conductivitat, la capacitat aïllant o la reactivitat fan que el mateix element sigui irrellevant o que tingui grapats d’aplicacions industrials. I tot només jugant amb la manera com es combinen en l’espai les mateixes peces.

2 comentaris

  • Daniel Closa

    10/04/2018 12:50

    El caos sempre troba manera d’obrir-se pas, ni que sigui en forma de comes rebels
    :-)
    Ja ho he corregit. Gràcies!

  • Pons

    10/04/2018 12:40

    quin post més ben ordenat el d’avui a excepció de la coma rebel de “inesperades que ,”