同素异形体之间的转变是物理变化还是化学变化

Question

同素异形体之间的转变是物理变化还是化学变化

Answer 1

物理变化还是化学变化的区别在于化学变化有新的分子生成,物理变化没有新的分子生成,这是我们熟知的道理.初中阶段在讲到这一问题时,所举的例子中,方程式里总是有化合物出现,即单质与化合物之间的转变或化合物与化合物之间的转变,而高中阶段某元素的一种单质到另一种单质的转变,即同素异形体之间的转变,则很少涉及,先就这一问题作一分析.
同素异形体之间的转变究竟是物理变化还是化学变化?我认为这个问题不能一概而论,应根据物质间的化学性质有没有变化,或有没有新的分子生成,逐一分析才能作出结论.
下面就常见的同素异形体作一简述.
红磷和白磷.白磷分子为四个磷原子构成的四面体结构,红磷分子为多个磷原子构成的链状结构.可以看出他们的分子不同,因此,红磷、白磷之间的转化生成了新的分子.另一方面,红磷白磷的化学性质也有很大的差异,如,白磷剧毒,红磷无毒；白磷不稳定,燃点400C,红磷较稳定,燃点2600C,因此,可以认为红磷白磷之间的转变是化学变化.
氧气和臭氧.氧气的分子为O2,臭氧得分子为O3,很明显分子不一样,并且他们的化学性质也不一样,臭氧的氧化性较氧气强,稳定性比氧气差.因此,它们之间的转化为化学变化.
单斜硫、斜方硫和弹性硫.单斜硫、斜方硫都是由8个原子组成的环状分子,弹性硫为长短不一的链状分子.单斜硫和斜方硫分子一样,故它们之间的转变应是物理变化.弹性硫与它们的分子不一样,故弹性硫与单斜硫和斜方硫之间的转变都应是化学变化.
石墨和金刚石.它们的分子结构不一样,石墨是层状结构,金刚石是空间网状结构.并且化学性质差异也较大,金刚石不与一般酸碱等化学物质反应,石墨则和浓硝酸、浓硫酸、次氯酸钠、高锰酸钾等强氧化剂反应.因此石墨和金刚石之间的转变应为化学变化.
总之,判断同素异形体的转变是化学变化还是物理变化,与判断其他物质间转变相同的,可以看生成物与反应物的化学性质是否相同,相同的是物理变化,不同的是化学变化；也可以看生成物与反应物分子结构 是否相同相同的是物理变化,不同的是化学变化.