Alotropia (do
grego allos, outro, e
tropos, maneira) foi um nome criado por
Jöns Jacob Berzelius e que hoje designa o fenômeno em que um mesmo
elemento químico pode originar substâncias simples diferentes. As substâncias simples distintas são conhecidas como
alótropos. Estes alótropos são diferentes modificações estruturais do elemento, ou seja, os átomos do elemento estão ligados entre si de uma maneira diferente, como pode ser ilustrado na figura ao lado.
O
elemento carbono (
símbolo C),
número atômico 6 forma as substâncias
grafite e
diamante de forma natural e os
fulerenos de forma artificial. O grafite é um
sólido escuro e pouco resistente, apresenta
massa específica de 2,22g/cm³. Do ponto de vista microscópico, é um sólido constituído pela união de enorme quantidade de átomos de carbono, e cada um deles apresenta
geometria molecular trigonal plana. Já o diamante é um sólido transparente e muito duro, apresenta massa específica de 3,51g/cm³. É a substância natural mais dura de que se tem conhecimento. Por causa disso é usado para cortar
vidro e fazer brocas. Sua
dureza é atribuída ao modo como os vários tetraedros de carbono se apresentam ligados. Por exemplo quando temos ligas de aço inox, também temos materiais como o nanotubo de carbono.
O
elemento oxigênio (símbolo O,
número atômico 8) é encontrado na atmosfera na forma de
gás oxigênio (
moléculas biatômicas de fórmula molecular O
2) e de gás
ozônio (moléculas triatômicas de fórmula molecular O
3). O gás oxigênio é o segundo componente mais abundante do ar atmosférico. Ele corresponde a 21% do volume do ar seco e sem poluentes. É impossível a sobrevivência da maioria dos seres vivos sem oxigênio. É também impossível fazer a
combustão de um material, como
gasolina ou
álcool, na ausência desse gás. O ozônio é um gás que existe em pequena quantidade no ar que respiramos, mas em maior quantidade numa altitude de 20 km a 40 km, constituindo a
camada de ozônio. Ela tem um papel muito importante, pois impede que boa parte dos
raios ultravioleta do Sol chegue à superfície terrestre. O excesso desses raios pode causar, no ser humano, lesões nos olhos, na pele e no
sistema imunológico; além disso, nos
seres fotossintetizantes, interfere na
fotossíntese, diminuindo o rendimento das lavouras e matando o alimento dos peixes pequenos, o que prejudica a vida nos oceanos.