Allotropia

Allotropia on alkuaineiden kyky esiintyä samassa paineessa ja lämpötilassa erilaisissa kemiallisissa muodoissa. Allotropia on seurausta saman alkuaineen atomien erilaisesta sitoutumisesta ja niiden muodostamasta kiderakenteesta. Yhdisteillä ilmiöstä käytetään nimeä polymorfismi.

Tunnetuin esimerkki allotropiasta on kiinteän hiilen esiintyminen grafeenina, grafiittina, lonsdaleiittina, timanttina, fullereenina ja nanoputkena. Grafiitti on kerrosmaisen rakenteensa vuoksi pehmeää, tummaa, sähköä johtavaa, hiukan kiiltävää ja rasvamaista, kun taas timantti on erittäin kovaa, läpinäkyvää ja sähköä johtamatonta. Hiilen stabiilein muoto huoneenlämmössä on grafiitti, mutta timantti ei muutu täksi muodoksi itsekseen. Grafiitti voidaan muuttaa timantiksi erittäin suuren paineen avulla. Hiilen kolmas muoto on vuonna 1985 löydetty fullereeni C₆₀, joka on 60:stä hiiliatomista koostuva pallomainen molekyyli.

Allotropian hallitseminen on erittäin tärkeää valmistettaessa metalleja, kuten terästä.