Что определяет форму химических соединений вещества в его аллотропных модификаций?

Question

Почему например углерод, при нормальных условиях имет стабильную форму- графит а не алмаз? Ведь разница в энергии связи на моль графита и алмаза ничтожна, да и практически во всех соединениях атом углерода связывается в тетраэдре с 4 другими атомами. Так что вобще определяет область стабильности химической фазы?

Answer 1

орвава аы, по себе людей не суди.

"Ведь разница в энергии связи на моль графита и алмаза ничтожна" - что за бред? Разница приличная. В таблицу лезть лень, но не меньше 50 кДж\моль.

Существование той или иной фазы определяется не только стабильностью. Например, гамма-модификация оксида алюминия при н. у. сильно мене стабильна, чем альфа-модификация, и, тем не мене, в неё не переходит.

Стабильность или метастабильность кристаллической фазы отвечает глобальному или локальному минимуму энергии решетки (См константы Маделунга и проче) . Т. к. в кристалле реорганизация решетки часто затруднена из-за её жесткости, то многие метастабильные кристаллические модификации живут бесконечно долго.

Аллотропомеры углерода - ковалентные соединения, у них другая история. Тут важны энергии связей, стерические напряжения, энтропийный фактор. Т. к. алмаз - плотнейшая упаковка, то он стабилен в области высоких давлений, а ниже устойчив графит за счет наличия сопряжения. Но при этом при н. у. алмаз не переходит в графит - максимум, разделяющий локальные минимумы графита и алмаза, очень велик - куда больше энергии разрыва связи С-С!

С аморфными, молекулярно-кристаллическими и металлическими фазами всё куда сложне, так просто не объяснить. А с стеклоподобными, жидкокристаллическими фазами и фазами с динамической анизотропией вобще труба - это никто особо и не может объяснить.

ЕСЛИ реально интересует - могу литературки подкинуть. Но её неподготовленному разуму лучше не читать - каша будет. А вот если базовые знания в химии и физмате есть - можно.