دگرشکلی،[۱] چندگونی[۲] یا آلوتروپی (به انگلیسی: Allotropy) بنا بر تعریف اتحادیه بینالمللی شیمی محض و کاربردی (آیوپاک) وجود «حالتهای ساختاری متفاوت برای یک عنصر»[۳] است.[۴] هر کدام از این شکلها، دگرشکل نامیده میشوند. به واقع عناصر دگرشکل از لحاظ ساختار شیمیایی همساناند، اما ویژگیهای فیزیکی متفاوتی (اعم از چگالی، انحلال پذیری و...) دارند. نمونههای مشهور مواد دارای دگرشکل کربن، گوگرد و آهن هستند.[۲] دگرشکلی به ساختار پیوند شیمیایی بین اتمهای یک عنصر مرتبط بوده و نباید با حالتهای فیزیکی مواد اشتباه گرفته شود. مثلاً بخار آب، آب و یخ دگرشکل به شمار نمیآیند، زیرا در اثر تغییر پیوندهای فیزیکی بین مولکولهای آب ایجاد میشوند، نه به سبب تغییر در پیوندهای شیمیایی درون مولکول آب.
محتویات
۱ تاریخچه و واژهشناسی
۲ تفاوت دگرشکلها
۲.۱ پیوندهای شیمیایی
۲.۲ ساختار بلوری
۳ جستارهای وابسته
۴ منابع و پانویسها
۴.۱ عمومی
۴.۲ ویژه
تاریخچه و واژهشناسی
این نام نخستین بار توسط یاکوب برزلیوس به کار گرفته شد.[۵] واژه «آلوتروپی»، برگرفته از واژه یونانی «آلوتروپیا» (به یونانی: άλλοτροπἱα) به معنای تغییرپذیری است.[۶]
تفاوت دگرشکلها
آلوتروپهای مختلف یک عنصر از دو جهت میتوانند با یکدیگر متفاوت باشند:
پیوندهای شیمیایی
مثلاً اکسیژن و ازن؛ و یا گرافیت و الماس. در الماس، هر اتم کربن در یک شبکه چهاروجهی به چهار اتم کربن دیگر متصل است. در گرافیت، هر اتم در یک شبکه ششوجهی صفحهای، به سه اتم دیگر پیوند دارند.
ساختار بلوری
ساختار بلوری یا کریستالی ویژه فلزهاست. فلزهایی که دو یا چند ساختمان بلوری پایدار داشته باشند، دگرشکلی هستند. این شرایط بستگی به دما و فشار دارد. ساختارهای بلوری با استحاله میتوانند به یکدیگر تبدیل شوند. دگرشکلها حجمهای متفاوتی دارند و در نتیجه تنشهای متفاوتی در سطحشان پیدا میشود. مثلاً آهن دارای دو دگرشکل آلفا و گاما است که اهمیت ویژهای دارند. منگنز، کبالت، قلع، تیتانیم، زیرکونیم و تلوریم نیز از این دست فلزهای دگرشکل هستند.