آلوتروپ‌های مختلف یک عنصر از چند جهت می‌توانند با یکدیگر متفاوت باشند؟
دگرشکلی
آلوتروپ‌های مختلف یک عنصر از دو جهت می‌توانند با یکدیگر متفاوت باشند:
ایزومرفضایی
ترکیبات وقتی ایزومرهای فضایی یکدیگرند که در فضای کوئوردیناسیون خود لیگاندها یا گروه‌های یکسان داشته باشند ولی نحوه آرایش آن‌ها در فضا متفاوت باشد. یک نوع این ایزومر فضایی، ایزومری هندسی یا ایزومری سیس- ترانس، است. در آلکنها، وقتی گروه‌های مشابه در یک طرف پیوند دوگانه باشند، ایزومر سیس و اگر در دو طرف پیوند دوگانه باشند، ایزومر ترانس است. اگر دو گروه مشابه به یک کربن آلکن متصل باشد، ایزومری سیس و ترانس وجود ندارد. اما اگر گروه‌های مختلف به کربن‌های پیوند دوگانه متصل باشند، ایزومری هندسی دیده می‌شود. اگر در آلکنها، فقط یک اتم هیدروژن و سه عامل جانشینی دیگر داشته باشیم، بجای سیس و ترانس از سیستم Z و E استفاده می‌کنیم. روی کربن متصل به پیوند دوگانه دو گروه وجود دارد یکی از این دو گروه بر دیگری ارجحیت دارد. آن گروه را مشخص می‌کنیم. مشخص کردن آن‌ها به عدد اتمی عنصر متصل به کربن بستگی دارد که هر چه بیشتر باشد، ارجحیت بیشتری دارد. در مورد ترکیبات کوئوردیناسیون، این نوع ایزومری در اثر اشغال موقعیت‌های مختلف در اطراف اتم مرکزی توسط لیگاند به وجود می‌آید و در گونه‌های مسطح مربعی و هشت وجهی اهمیت بیشتری دارد. برای مثال در ایزومر سیس- دی کلرو دی آمین پلاتین (II) اتم‌های کلر روی گوشه‌های مجاور مربع (در امتداد یک ضلع) واقع شده‌اند، در حالیکه در ایزومر ترانس، اتم‌های کلر گوشه‌های مقابل دور امتداد را اشغال می‌کنند. دوره ۱ جدول تناوبی
متداول‌ترین ایزوتوپ هیدروژن که به‌طور طبیعی وجود دارد، معروف به پروتیوم، دارای یک پروتون است و هیچ نوترونی ندارد. در ترکیبات یونی، می‌تواند بار مثبتی به خود بگیرد، تبدیل به یک کاتیون متشکل از یک پروتون یا یک بار منفی شود و به یک آنیون، معروف به هیدرید تبدیل شود. بیشتر ترکیب‌های هیدروژن، هیدرید نام دارند. عبارت هیدرید نشان می‌دهد که در آن ترکیب اتم هیدروژن بار منفی گرفته و به صورت H نمایش داده می‌شود. هیدروژن می‌تواند ترکیباتی با اکثر عناصر تشکیل دهد و در آب و بیشتر ترکیبات آلی وجود دارد. این عنصر نقش مهمی به ویژه در شیمی اسید باز ایفا می‌کند، که در آن واکنش‌های بسیاری شامل تبادل پروتون بین مولکول‌های محلول است. هیدروژن با اکسید شدن الکترون خود را از دست می‌دهد در نتیجه H بدست می‌آید که تنها دارای یک پروتون دارد. به همین دلیل H را پروتون نیز می‌نامند. این ویژگی در بحث واکنش‌های اسیدها در خور توجه‌است. به عنوان تنها اتم خنثی که برای آن می‌توان معادله شرودینگر را به صورت تحلیلی حل کرد، مطالعه انرژی و طیف اتم هیدروژن نقشی اساسی در توسعه مکانیک کوانتوم داشته‌است. ترکیبات آلومینیوم
هر چهار تری هالید‌ها به خوبی شناخته شده‌اند. بر خلاف ساختار سه تری هالید سنگین تر، فلوراید آلومینیوم (AlF) دارای آلومینیوم با شش مختصات است که بیانگر فرار نبودن و حل نشدن آن و همچنین گرمای زیاد تشکیل آن است. هر اتم آلومینیوم توسط شش اتم فلوئور در یک آرایش هشت وجهی تحریف شده (پیچیده شده) احاطه شده‌است. هر اتم فلوئور بین گوشه‌های دو هشت وجهی در ساختار ReO  پیچیده شده به اشتراک گذاشته شده‌است. چنین واحدهای AlF در فلورید پیچیده نیز مانند کریولیت، NaAlF وجود دارد ولی نباید به عنوان آنیونهای پیچیده [AlF ] در نظر گرفته شود. به این دلیل که پیوندهای ALF در نوع پیوند از M-F دیگر تفاوت خاصی ندارند. چنین تفاوت‌هایی در هماهنگی بین فلوریدها و هالیدهای سنگین‌تر غیرعادی نیستند، به عنوان مثال در Sn و Bi نیز این تفاوت‌ها وجود دارند. حتی تفاوت‌های بزرگتری بین CO  و SiO  رخ می‌دهد. AlF در ۱۲۹۰ درجه سانتی گراد (۲۳۵۴ درجه فارنهایت) ذوب می‌شود و از واکنش اکسید آلومینیوم با گاز هیدروژن فلوراید در دمای به وجود می‌آید. چندشکلی (بلورشناسی)
چندریختی در عنصرها آلوتروپی خوانده می‌شود. عنصر شیمیایی
عنصر یا اِلِمان شیمیایی، در دانش شیمی به ماده‌ای گفته می‌شود که اتم‌های آن از تعداد پروتون‌های برابری در هستهٔ خود برخوردار باشند. این عدد (تعداد پروتون‌ها) که با نماد Z نشان داده می‌شود، عدد اتمی آن عنصر نام دارد. همهٔ اتم‌هایی که دارای تعداد پروتون‌های برابر (عدد اتمی برابر) باشند، ویژگی‌های شیمیایی یکسانی دارند. اما اتم‌های یک عنصر می‌توانند دارای تعداد متفاوتی (نوترون) باشند که (ایزوتوپ)های آن عنصر نامیده می‌شوند. گاهی نیز برای سادگی، به عنصر شیمیایی صرفاً عنصر گفته می‌شود. ویژگی‌های شیمیایی اتم‌های یک عنصر که توسط ساختار الکترونی آن‌ها تعیین می‌شود که آن نیز به تعداد پروتون‌های هسته آن اتم وابسته است. در بیان کلی مفهوم عنصر به ویژگی یک اتم گفته می‌شود که آن را از سایر ویژگی‌هایی که اتم‌های دیگر دارند متمایز می‌کند. منظور از ویژگی در حالت کلی به تعداد پروتون‌های یک اتم در هستهٔ خود گفته می‌شود که ویژگی آن را شکل می‌دهد این همان ویژگی است که به‌طور مثال اتم مس را از طلا متمایز می‌کند. تمام عناصر شیمیایی از باریون ساخته شده‌اند. با این وجود کیهان شناسان بر این باورند که باریون تنها ۱۵٪ مواد قابل مشاهده در کیهان را تشکیل می‌دهند؛ بنابراین باقی‌ماندهٔ مواد موجود در کیهان، مادهٔ تاریک است که ماهیت آن شناخته شده نیست ولی از عناصری که ما می‌شناسیم تشکیل نشده‌است. از بین تمام عناصر دو عنصر هیدروژن و هلیم که در بدو مه بانگ (بیگ بنگ) تشکیل شده‌اند، فراوان‌ترین عناصر موجود در کائنات هستند. مقاومت و رسانایی الکتریکی
عناصری که در دسته شبه‌فلزها جای می‌گیرند عبارتند از بور (B)، سیلیسیوم (Si)، ژرمانیوم (Ge)، آرسنیک (As)، آنتیموان (Sb)، تلوریوم (Te)، و پولونیوم (Po). بعضی از آلوتروپ‌های دیگر عناصر نیز مانند شبه‌ فلزها رفتار می‌کنند. همه این عناصر در بلوک پی قرار دارند. کربن دارای آلوتروپ‌ها یا دگر شکل‌هایی است. الماس و گرافیت از جمله دگر شکل‌‌های کربن هستند. در بلور الماس هر اتم کربن به وسیلهٔ چهار پیوند کووالانسی به چهار اتم کربن دیگر متصل است، در نتیجه چهار الکترون ظرفیت آن درگیر پیوند می‌باشند. الماس رسانای برق نیست، اما رسانایی گرمایی آن حدود پنج برابر فلز مس است. قضیه کلازیوس
آنتروپی یک تابع حالت است، این همچنین از قانون دوم ترمودینامیک قابل بررسی است. تابع حالت بودن تنها وابسته است به نقاطی که سامانه در آن به حالت تعادل می‌رسد و نه به مسیری که سامانه طی می‌کند تا به حالت تعادل برسد. اما در خلاف این موضوع گرما و کار، این دو مفهوم شدیداً وابسته هستند به مسیر طی شده توسط سامانه. در صورت ریاضی وار این معادلات برای آنکه تفاوت این دو تغییر را متذکر شویم بر سر عملگر مشتق‌گیری کار و گرما یک خط شکسته می‌گذاریم، در اصطلاح فیزیکی کار و گرما را دو مشتق ناکامل می‌گویند. در یک تحول برگشت‌پذیر چرخه‌ای سامانه چون سامانه در نهایت به نقطه ابتدایی خود بازمی‌گردد تغییرات آنتروپی برابر صفر است. formula_7 اما در یک تحول برگشت ناپذیر چرخه‌ای سامانه چنین نیست و تغییرات آنتروپی همیشه کمتر از صفر است. formula_8 ایزوتوپ‌های آلومینیم
تاکنون ۲۲ ایزوتوپ (از Al تا Al) و ۴ ایزومر از عنصر آلومینیوم شناسایی شده است که از این میان تنها Al به طور طبیعی پایدار است و ۹۹٫۹ درصد این عنصر را تشکیل می‌دهد. همچنین Al ایزوتوپ پرتوزای این عنصر است که دارای نیمه عمر "t" = ۷٫۲ × ۱۰ y است. موتیف ساختاری
در پروتئین ها، موتیف‌های ساختاری معمولاً شامل چند عنصر می‌شوند; به‌طور مثال "مارپیج به مارپیچ" فقط سه عنصر دارد. توجه داشته باشید که هنگامی که رشته‌های فضایی همهٔ عناصر در همهٔ نمونه‌های موتیف یکسان است، آن‌ها ممکن است در هر ترتیبی از ژن مربوطه کد شده باشند. موتیف‌های ساختاری پروتئینی معمولاً شامل حلقه‌هایی با ساختار نامعلوم و طول متغیر می‌شوند.همچنین توجه داشته باشید به دلیل رابطه ی پیچیده ی بین ساختار اول و سوم و همچنین متفاوت بودن سایز عنصرها در دو پروتئین، میتوان نتیجه گرفت که حتی وقتی که دو ژن عناصر ساختار دوم موتیف را در ترتیب یکسان کد می‌کنند، ممکن است به رشته‌های متفاوت اسید آمینه منجر شود. استحاله دگرشکلی
بعضی از مواد بیش از یک نوع ساختار بلوری دارند که عمدتا به دما و گاهی اوقات به فشار یا تغییر شکل شدید بستگی دارد. چنین تحولی در ساختار کریستالی بدون تغییر در ترکیب شیمیایی می تواند رخ دهد زیرا یک آرایش خاص از اتم ها در محدوده های دمایی خاص نسبت به دیگری پایدارتر است [4]. گفته می شود موادی که این پدیده را به نمایش می گذارند ماهیتی چند شکلی دارند. چندشکلی عناصر خالص فلزی ، آلوتروپیسم نامیده می شود و بیش از 20 مورد از بیش از 70 فلز شناخته شده ، آلوتروپیسم دما دارند [5]. روند مهم در بین این تحولات این است که ، در بیشتر موارد ، تغییرات از یک ساختار بسته بندی شده نزدیک (شش ضلعی یا fcc) در دماهای پایین به یک ساختار بازتر (bcc) در دماهای بالا انجام می شود. به عنوتن مثال Zn در دمای پایین آلوتروپ α-Zr است و دارای ساختار بلوری hcp در حالی که دمای بالا آلوتروپ β-Zr است و دارای ساختار کریستال bcc است. تحول در دمای 863 درجه سانتیگراد اتفاق می افتد و از روند معمول تبدیل از یک ساختار بسته بندی شده نزدیک در دمای پایین به یک ساختار بازتر در دمای بالا پیروی می کند. با این وجود Fe از این قاعده مستثنی است و بنابراین در ادامه با جزئیات بیشتری شرح داده خواهد شد. وارونگی (ریاضیات گسسته)
برای دنباله‌ها، وارونگی‌ها طبق تعریف مبتنی بر عنصر، یکتا نیستند، زیرا امکان دارد جفت اندیس‌های متفاوت مقادیر یکسانی داشته باشند. عنصر شیمیایی
اتم‌های یک عنصر از دیدگاه الکتریکی خنثی هستند؛ زیرا تعداد الکترون‌های آن که دارای بار منفی هستند با تعداد پروتون‌های آن که دارای بار مثبت هستند برابر است. به همین دلیل، عدد اتمی اتم‌های یک عنصر هم نشان دهنده تعداد پروتون‌ها و هم الکترون‌های آن است. ویژگی‌های شیمیایی یک عنصر بیش از هر چیز با آرایش الکترونی آن تعیین می‌شود. می‌توان گفت که شناخت عدد اتمی یک عنصر به شناخت ماهیت آن عنصر کمک می‌کند. عدد اتمی یک عنصر را در گوشه سمت چپ و پایین نماد آن عنصر به صورت X می‌نویسند. اوربیتال اتمی
با این حال، الکترون در مناطق خاصی بااحتمال بیشتری نسبت به مناطق دیگر یافت می‌شود. با توجه به این مسئله، می‌توان سطحی را در نظر گرفت که نقاط داخل سطح با احتمال بالا را از نقاط خارجی که احتمال کمتری دارند جدا سازد. جایگذاری دقیق سطح، قراردادی و فرضی است، اما اگر این سطح معقولانه انتخاب شود باید از الگویی که رفتار مربع تابع موج formula_19 مشخص می‌کند، پیروی کند. این سطح مرزی آن چیزی است شکل اربیتال نامیده می‌شود. به‌طور کلی، عدد کوانتومی اصلی n برای یک هسته مشخص، اندازه و انرژی اربیتال را مشخص می‌کند. افزایش n، اندازه اربیتال را افزایش می‌دهد. با این حال، در مقایسه عناصر مختلف، بار مثبت (عدد اتمی که تعداد پروتون‌ها را می‌رساند) بیشتر در عناصر سنگین باعث انقباض اوربیتال‌ها در مقایسه با عناصر سبک می‌شود و به این دلیل اندازه کلی اتم ثابت می‌ماند (با وجود اینکه تعداد الکترون‌ها در عناصر سنگین تر افزایش می‌یابد). همچنین به صورت کلی، formula_2 شکل مدار و formula_6 جهت‌گیری آن را مشخص می‌کند. با این حال، چون برخی از اوربیتال‌ها توسط معادلاتی در اعداد مختلط تعریف می‌شوند، گاهی اوقات شکل اوربیتال به formula_6 نیز بستگی پیدا می‌کند.اوربیتال s تنها (formula_5) شکلی کره مانند دارد. برای n=۱، این اوربیتال مانند کره‌ای توپر (با چگالی بالا وشکلی متقارن) است، اما برای ñ = ۲ یا بیشتر، اوربیتال‌های s از کره‌های متقارنی که پوسته‌های تو در تویی هستند تشکیل یافته‌است. هر یک (به عنوان مثال، ساختار موج، شعاعی است و مطابق یک مؤلفه شعاعی سینوسی). اوربیتال‌های s تنها اوربیتال‌هایی هستند که برای همه "n"ها دارای یک «شکم» در مرکز هسته می‌باشند. (منطقه‌ای که چگالی تابع موج در آن بالا باشد شکم نامیده می‌شود). - همه اوربیتال دیگر (p, d، f و غیره) تکانه زاویه‌ای دارند، و در نتیجه از هسته دوری می‌کنند (داشتن یک گره در هسته به این دلیل است).سه اوربیتال p برای n=۲ به صورت دو بیضی که در هسته به یکدیگر مماس می‌باشند (یا به عبارت، دیگر دمبلی شکل) هستند. هر یک از سه اوربیتال p هر لایه به صورت عمود بر دو اوربیتال دیگر قرار گرفته‌است و هر یک، توسط مقدار formula_6 خود تعیین می‌شود.چهار اوربیتال از پنج اوربیتال مربوط به d برای n=۳ مشابه هستند. هر یک با چهار توپ گلابی شکل مشخص می‌شوند. هر یک توپ مماس بر دو توپ دیگر است، و مراکز هر چهار تا درصفحه‌ای بین یک جفت محور قرار دارد (برای مشخص کردن هر صفحه‌ای، دو خط متقاطع نیاز است). سه صفحه از این چهار صفحه، صفحات ý x, x ž و ý Ž هستند، و چهارمین صفحه مراکزی روی محورهای x و ý دارد. پنجمین و آخرین اوربیتال d متشکل از سه منطقه با چگالی احتمال زیاداست: چنبره‌ای دومنطقه گلابی شکل که به صورت متقارن روی محور Ž قرار گرفته‌است.هفت اوربیتال f، هر یک اشکالی پیچیده‌تر از شکل‌های اوربیتال‌های d دارند.برای هر مجموعه s, p، d, f ویا g از اوربیتال‌ها که در آرایش الکترونی شرکت داشته باشند، آرایش به فرم مجموعه‌ای متقارن و کروی شکل در خواهد آمد؛ و برای اوربیتال‌های غیر s، که { lobes }دارند، { lobe }ها در جهتی قرار می‌گیرند که فضا رابرای آن تعداد از ناحیه‌ها که در هر مجموعه‌ای از جهت‌ها وجود دارند تا حد امکان به‌طورمتقارن ترپر کنند. به عنوان مثال، سه اوربیتال p شش ناحیه دارند که هر یک در یکی از شش جهت اصلی از ۳ راستای فضای سه بعدی هستند؛ برای ۵ اوربیتال d، در مجموع ۱۸ ناحیه، وجود دارد که در آن دوباره شش ناحیه در راستای شش جهت اولیه، و ۱۲ ناحیه بعدی ۱۲ راستا را که بین هر جفت از این ۶ محور اصلی وجود دارد، پر می‌کنند.علاوه بر این، چنان‌که موردی با اوربیتال s است اوربیتال‌های p, d، f و g منحصربه‌فرد با مقادیر ñ بیشتر از پایین‌ترین مقدار ممکن، ساختار گرهی شعاعی اضافی نمایان می‌شود که یادآور موج‌های هارمونیک همان نوع با مد پایه موج است. مطابق با اوربیتال s در بالاترین مقدار ممکن بعدی ñ، دراوربیتال‌های p, d، f و g (به عنوان مثال، در مقابل اوربیتال‌های ۲p پایه، اوربیتال‌های ۳p)، یک گره اضافی در هر لوب ایجاد می‌شود. برای هر نوع اوربیتالی مقادیر بالاتر ñ تعداد گره‌های شعاعی را بیشتر افزایش می‌دهند.شکل اوربیتال‌های اتمی، در یک اتم تک الکترون به هماهنگ‌های کروی سه بعدی مربوط می‌شود. جدول تناوبی
جدول تناوبی عنصرهای شیمیایی یا جدول مَندَلیُف ، نمایش جدولی عنصرهای شیمیایی بر پایهٔ عدد اتمی، آرایش الکترونی و ویژگی‌های شیمیایی آن‌ها است. ترتیب جایگیری عنصرها در این جدول از عدد اتمی (شمار پروتون‌ها) کمتر به سوی عدد اتمی بالاتر است. شکل استاندارد این جدول است؛ عنصرهای اصلی در بالا و دو ردیف کوچکتر از عنصرها در پایین جای دارد. می‌توان این جدول را به چهار مستطیل شکست، این چهار بلوک مستطیلی عبارتند از: بلوک اس در سمت چپ، بلوک پی در راست، بلوک دی (فلزات واسطه) در وسط و بلوک اف (فلزات واسطهٔ داخلی) در پایین. ردیف‌های این جدول، دوره و ستون‌های آن، گروه‌های جدول تناوبی نام دارند. همچنین گاهی برخی از این گروه‌ها نام‌های ویژه‌ای دارند. برای نمونه گروه هالوژن‌ها و گازهای نجیب از آن جمله‌اند. هدف از ساخت جدول تناوبی، چه به شکل مستطیلی و چه به شکل‌های دیگر، بررسی بهتر ویژگی‌های شیمیایی عنصرها بوده‌است. این جدول، کاربرد زیادی در دانش شیمی و پردازش رفتار عنصرها دارد. عنصر شیمیایی
عدد اتمی یک عنصر که با Z نشان داده می‌شود، برابر با تعداد پروتون‌هایی است که در هسته اتم‌های آن عنصر یافت می‌شود. برای مثال، تمام اتم‌های هیدروژن تنها یک پروتون در هسته خود دارند. به همین دلیل، عدد اتمی هیدروژن برابر با یک است. اما ممکن است که هسته اتم‌های یک عنصر، دارای تعداد نوترون‌های متفاوت باشند، که هر کدام نشانگر ایزوتوپ‌های متفاوت آن عنصر هستند. دوره (جدول تناوبی)
در بلوک اس و بلوک پی عناصر هر دوره خواص نسبتاً مشابهی ندارند و شباهت در خواص، بیشتر در عناصر یک گروه دیده می‌شود. اما در بلوک دی در خواص عناصر هر دوره نیز شباهت وجود دارد و در بلوک اف نیز، به‌خصوص در عناصر دستهٔ لانتانیدها شباهیت بسیاری در خواص عناصر هر دوره دیده می‌شود. قطبیت شیمیایی
یک) اتم جانبی متفاوت جدول تناوبی
همهٔ نسخه‌های جدول تناوبی تنها دربردارندهٔ عنصرهای شیمیایی هستند و مخلوط، ترکیب یا ذرهٔ زیراتمی در آن‌ها جایی ندارد. هر عنصر شیمیایی یک عدد اتمی یکتا دارد و این عدد برابر با شمار پروتون‌ها در هستهٔ اتم آن عنصر است. اتم‌های گوناگون یک عنصر می‌توانند شمار نوترون‌های متفاوتی داشته باشند. در این حالت به آن‌ها ایزوتوپ گفته می‌شود. برای نمونه کربن سه ایزوتوپ طبیعی دارد. همهٔ ایزوتوپ‌های کربن ۶ پروتون، و بیشتر آن‌ها ۶ نوترون دارند؛ اما یک درصد آن‌ها ۷ نوترون و شمار بسیار کمتری از آن‌ها ۸ نوترون دارند. ایزوتوپ‌ها در جدول تناوبی به صورت جداگانه، نمایش داده نمی‌شوند؛ بلکه میانگین آن‌ها به عنوان جرم اتمی در زیر عنصر درج می‌شود. برای عنصرهایی که هیچ ایزوتوپ پایداری ندارند، جرم اتمی پایدارترین یا متداول‌ترین ایزوتوپ آن‌ها درون پرانتز نوشته می‌شود. آهن آلفا
آهن آلفا یکی از آلوتروپ‌های آهن است. این آلوتروپ از دمای ۲۷۳- درجه سانتیگراد تا ۹۱۰ درجه سانتیگراد پایدار است. این آلوتروپ دارای ساختمان بلوری مکعبی مرکزپر (bcc) است. ایزوتوپ
از آن‌جا که ایزوتوپ‌های یک عنصر ساختار الکترونی مشابهی دارند، بنابراین ویژگی‌های شیمیایی آن‌ها نیز یکسان است، اما ویژگی‌های هسته‌ای آن‌ها متفاوت است. تنها استثنای این مطلب، سرعت واکنش است. ایزوتوپ‌های سنگین‌تر یک عنصر با سرعت کمتری نسبت به ایزوتوپ‌های سبک‌تر آن در واکنش شیمیایی شرکت می‌کنند. افزون بر این، تفاوت وزن ایزوتوپ‌ها می‌تواند با جابجا کردن مرکز جرم یک سیستم اتمی، در رفتار پیوند شیمیایی تأثیر بگذارد. (البته برای عناصر سنگین‌تر، می‌توان از تأثیر اختلاف ایزوتوپ‌ها چشم پوشی کرد) فنوتیپ
به رقم اینکه ژنوتیپ انعطاف‌پذیری بیشتری در بیان و اصلاح نسبت به فنوتیپ دارد، اما بسیاری از موجودات زنده به دلیل قرار گرفتن در شرایط مختلف زیست‌محیطی دارای فنوتیپ‌های متنوعی شدند. گیاه umbellatum Hieracium می‌تواند در دو محیط مختلف در سوئد رشد کند. در زیستگاه‌های صخره‌ای، صخره‌های سمت دریا، گیاه با برگ انبوه و گلهای بزرگ رشد پیدا می‌کند، ولی در میان تپه‌های شنی رشد گیاه همراه با برگ‌های باریک و گلهای فشرده می‌باشد. این زیستگاه‌ها هستند که فنوتیپ گیاه را مشخص می‌کنند . . یک نمونه از تغییرات تصادفی در مگس سرکه دیده می‌شود که تعداد اوماتیدهای (به طور تصادفی) بین چشم چپ و راست متفاوت هستند به اندازه همان تفاوتی که می‌تواند بین ژنوتیپ‌های مختلف یا بین کلون مطرح شده در محیط‌های مختلف وجود داشته باشد. مفهوم فنوتیپ را می‌توان به تغییرات زیر که در سطح ژن بر سازگاری موجود زنده تأثیر می‌گذارد گسترش داد. به عنوان مثال، جهش‌های خاموشی که اسید آمینه متناظرشان را تغییر نمی‌دهند، ممکن است تعداد تکرارهای جفت باز گوانین - سیتوزین (GC) را در توالی یک ژن تغییر دهند. این جفت بازها دارای ثباتی بالاتر (نقطه ذوب، همچنین نگاه کنید به هیبریداسیون DNA - DNA) از آدنین - تیمین هستند، این ویژگی ممکن است در میان موجودات زنده درمحیط‌های با درجه حرارت بالا انتقال داده شود. روش مک‌کیب–تیل
محلول‌های هم جوش یا آزوئروپ محلول‌هایی هستند که فراریت دو جز در آن‌ها متغیر است به‌طوری‌که در نمودار formula_74 آن‌ها تا بخشی از نمودار فراریت جز مثلاً A بیشتر است و از آن به بعد فراریت جز B بیشتر خواهد بود. در نتیجه در نمودار بر خلاف حالت ایدئال (مطابق قانون رائولت)، بخشی از نمودار بالای خط formula_29 و بخش دیگر زیر آن قرار خواهد گرفت. برای جداسازی محلول‌های آزئوتروپ روش‌های زیادی پیشنهاد شده‌است اما بهترین آن استفاده از چند برج تقطیر به صورت سری است که طی این فرایند با هر بار جابجایی نمودار از بالای خط formula_29 به پایین و بر عکس یک برج جدید به مجموعه اضافه می‌شود. روش مک کیب-تیل برای این حالت نیز از اصول گفته شده پیروی می‌کند با این تفاوت که می‌باید برای هر برج به‌طور جداگانه اجرا شود. در نتیجه مثلاً برای محلولی با یک نقطه آزئوتروپ که از دو ناحیه بالا و پایین خط formula_29 تشکیل شده‌است، چهار خط تبادل خواهیم داشت که دو تای آن در ناحیه بالای خط formula_29 و دو تای دیگر زیر خط formula_29 رسم خواهد شد. همچنین هر بخش نشان دهنده تعداد سینی‌های مربوط به یک برج است چرا که دو یا چند برج در این حالت به کار رفته‌است.منابع فارسی موتاروتاسیون
آنومرهای α و β دیاسترئومر یکدیگر هستند و معمولاً چرخش ویژه متفاوتی دارند. یک محلول یا نمونه مایع از آنومر خالص α , نور قطبی شده سطحی را به میزان متفاوتی هم جهت یا در خلاف جهت آنومر خالص β دچار چرخش می‌کند. چرخش نوری محلول به چرخش نوری هر آنومر و نسبت آنها در محلول بستگی دارد. به عنوان مثال اگر یک محلول از D-β-گلوکوپیرانوز در آب حل شده باشد، چرخش نوری ویژه آن برابر با ۱۸٫۷+ خواهد بود. به مرور زمان، بخشی از D-β-گلوکوپیرانوز دچار موتاروتاسیون شده و به D-α-گلوکوپیرانوز تبدیل می‌شود؛ که دارای چرخش نوری ۱۱۲٫۲+ است؛ بنابراین با تبدیل بخشی از فرم β به فرم α , چرخش محلول از ۱۸٫۷+ به میزان تعادلی ۵۲٫۵+ می‌رسد. مخلوط تعادلی شامل ۶۴ درصد D-β-گلوکوپیرانوز و ۳۶ درصد D-α-گلوکوپیرانوز است، اگرچه مقدار ناچیزی از فرم‌های دیگر، شامل فورانوزها و فرم زنجیره باز نیز وجود دارند. ایزوتوپ
در توضیح دیگر: ایزوتوپ به عنصر شیمیایی می‌گویند که در اتم خود، تعداد پروتون و الکترون یکسان و تعداد نوترون متفاوت داشته باشد. به عبارت دیگر، ایزوتوپ‌ها به عناصری می‌گویند که تنها در تعداد نوترون با یکدیگر متفاوت باشند. به طور مثال، کربن ۱۲ و ۱۳ و ۱۴، همگی ایزوتوپ‌های کربن به شمار می‌آیند. کربن-۱۴ در مجموع ۸ نوترون و کربن-۱۳ در مجموع ۷ نوترون دارند. برای کربن-۱۲ نیز تعداد ۶ نوترون در هسته اتم آن ذکر شده است. ایزوتوپ
ایزوتوپ ، اتم‌های یک عنصر مشخص هستند که عدد اتمی (Z) یکسان و عدد جرمی (A) متفاوتی دارند. عدد اتمی بیانگر تعداد پروتون‌های هسته اتم است؛ بنابراین ایزوتوپ‌های یک عنصر، تعداد پروتون‌های مساوی دارند. اختلاف در عدد جرمی ایزوتوپ‌ها از اختلاف تعداد نوترون‌های موجود در هسته آن‌ها ناشی می‌شود. عدد اتمی در سمت چپ و پایین نشانه ی شیمیایی امده وعدد جرمی در سمت چپ و بالای نشانه ی شیمیایی امده در حقیقت به اتم های یک عنصر،که تعداد نوترون متفاوت دارند ایزوتوپ گفته می‌شود. تداخل‌سنج فابری-پرو
تفاوت در تابع عبور یک اتالون بخاطر تداخل بین بازتابهای زیاد بین دو سطح می‌باشد. تداخل سازنده بخاطر همفاز بودن پرتوهای عبوری اتفاق می افتد، و باعث یک عبور با شدت بالا در اتالون می‌شود. اگر پرتوهای عبوری همفاز نباشند، تداخل ویرانگر اتفاق افتاده باعث عبور حداقلی می‌شود. پرتوهای بازتابی چه همفاز باشند چه نه بستگی به طول موج نور، زاویه‌ای که نور در اتالون حرکت می‌کند، ضخامت اتالون و ضریب شکست مادهٔ بین سطوح بازتابی دارد. اختلاف فاز بین دو بازتاب موفق برابر است با δ اگر هر دو سطح دارای ضریب بازتاب R باشند، تابع عبور اتالون برابر است با جایی که ضریب ظرافت است. حداکثر عبور (formula_4) زمانی اتفاق می افتد که اختلاف راه نوری (formula_5) بین هر دو پرتوی عبوری ضریب صحیحی از طول موج باشد. بدون حضور جذب، بازتابندگی اتالون formula_6 مکمل عبور است، مثل formula_7.حداکثر بازتاب برابر است با و این هنگامی اتفاق می افتد که اختلاف راه نیم مضرب فردی از طول موج باشد. ضریب ظرافت نیز (برای "R" > 0.5) از رابطهٔ زیر تخمین زده می‌شود: آلیاژهای آنتروپی بالا
قوانین هیوم-روتری از نظر تاریخی برای تعیین اینکه آیا یک مخلوط یک محلول جامد تشکیل می‌دهد، اعمال شده‌است. تحقیقات در مورد آلیاژهای آنتروپی بالا نشان داده‌است که در سیستم‌های چند جزئی، این قوانین تمایل دارند کمی آرام شوند. به‌طور خاص، به نظر نمی‌رسد که این قاعده که عناصر حلال و املاح باید ساختار بلوری یکسانی داشته باشند، اعمال می‌شود، زیرا Fe , Ni , Cr , Co و Mn دارای ۴ ساختار مختلف کریستالی به عنوان عناصر خالص هستند (و هنگامی که عناصر به‌طور مساوی وجود داشته باشند غلظت، هیچ تمایز معنی داری بین عناصر «حلال» و «املاح» وجود ندارد). دگرشکلی
فسفر سفید، فسفر قرمز و فسفر سیاه سه شکل آلوتروپی عنصر پانزدهم جدول تناوبی هستند که در تعداد پیوند بین اتم‌های فسفر و تعداد اتم در ذرات سازنده با هم تفاوت دارند. فسفر سفید از مولکولهای P ساخته شده؛ در حالی که فسفر قرمز پلیمری از فسفر سفید است و فسفر سیاه هم ساختار لایه‌ای و مکعبی دارد و از مولکول‌های مجزا تشکیل نشده‌است. فلزات آروماتیک
AL4^2- واحد کاملاً مسطح است و وجود معکوس یا حتی وجود دو مقابله در ترکیب خنثی M2AL4 مزاحم نمی‌شود. علاوه بر این آن محاسبه می شود که یک سیستم pi محصور شده دو برابر اشغال شده است و باعث می شود از پیروی کند. سرانجام یک تطابق بین مقادیر محاسبه شده و مقادیر فوتوالکترون تجربی برای انرژی مورد نیاز برای حذف 4 الکترون اول ظرفیت وجود دارد. عنصر شیمیایی
ایزوتوپ‌های یک عنصر، اتم‌هایی با تعداد پروتون‌های برابر و تعداد نوترون‌های متفاوت می‌باشند. برای مثال، عنصر کربن سه ایزوتوپ اصلی دارد. تمام اتم‌های کربن دارای شش پروتون در درون هسته خود هستند؛... ولی می‌توانند دارای شش، هفت یا هشت نوترون باشند؛ بنابراین سه ایزوتوپ کربن به ترتیب دارای عدد جرمی ۱۲، ۱۳ و ۱۴ بوده و کربن-۱۲، کربن-۱۳ و کربن-۱۴ نام دارند. گوگرد
گوگرد بیش از سی آلوتروپ جامد دارد بیشتر از هر عنصر دیگری. در کنار S چند نوع حلقه دیگر نیز شناخته شده هستند. حذف یک اتم از تاج S را نتیجه می‌دهد که زرد تیره‌تری نسبت S است. تحلیل کروماتوگرافی مایعی کارا نشان می‌دهد که عنصر گوگرد معمولاً به شکل مخلوطی از S, به همراهS و مقدار کمی S است. حلقه‌های بزرگتری مانند S و S نیز دیده شده‌اند. بلورنگاری
شناخت صحیح فلزات،آلیاژها و مواد معدنی بدون توجه به ساختار اتمی و کریستالی آنها میسر نیست.اتم ها و مولکول ها با نظم قابل تحسینی در کنار هم قرار گرفته ونتیجه چنین نظمی ایجاد ساختار های بلورینی است که از تنوع نسبتا بالایی برخوردار میباشند.براساس پژوهش های پردامنه انجام شده،این بلور ها در شکل مناسبی دسته بندی شده اند و از آنجایی که حضور هر اتم در موقعیت خاص مربوط و در راستای تعیین شده اهمیت زیادی را در تعیین کلیه خواص مواد ایجاد میکنند.این محل ها،جهت ها وهمچنین صفحاتی که اتم ها روی آن ها واقع شده اند،تعیین اندیس شده اند.با تغییر جهات بلور شاهد تغییرات محسوسی در ویژگی های فلزات و آلیاژهای مربوط هستیم. پراش نوترون
وترون‌ها و اشعه ایکس به‌طور متفاوتی با ماده برهم‌کنش می‌کنند. اشعه ایکس در درجه اول با ابر الکترون اطراف هر اتم برهم‌کنش می‌کند. مشارکت در شدت اشعه ایکس پراش‌شده برای اتم‌هایی با عدد اتمی بزرگتر (Z)، بیشتر است. ازسوی دیگر، نوترون‌ها به‌طور مستقیم با هسته اتم برهم‌کنش می‌کنند و میزان سهم آنها در شدت پراش به هر ایزوتوپ بستگی دارد. برای مثال، هیدروژن و دوتریم معمولی نقش متفاوتی را ایفا می‌کنند. همچنین اغلب این اتفاق می‌افتد که اتمهای سبک (Z کم) حتی در حضور اتمهای بزرگ (Zبالا) به شدت به پراش کمک می‌کنند. طول پراکندگی از ایزوتوپ به ایزوتوپ متفاوت است. عنصری مانند وانادیوم پرتوهای X را به شدت پراکنده می‌کند، اما هسته آن به سختی نوترون‌ها را پراکنده می‌کند، به همین دلیل است که اغلب به عنوان ماده مخزن مورد استفاده قرار می‌گیرد. پراش نوترون غیر مغناطیسی به‌طور مستقیم به موقعیت هسته‌های اتم‌ها حساس است. فهرست عناصر بر پایه جرم اتمی
این صفحه فهرست عناصر بر اساس عدد اتمی  است که منبع آن IUPAC بوده‌است و برای خطا به طور مثال, 1.00794(7) این‌گونه معنی می‌دهد 1.00794 ± 0.00007.برای عناصر پرتوزا پایدارترین ایزوتوپ آن نوشته و درون [] قرار داده شده‌است . دگرپروردگی
هتروتروف‌ها خود ممکن است بر اساس منبع انرژی آن‌ها تقسیم شوند. اگر هتروتروفی از انرژی شیمیایی استفاده کند، آن را یک هتروتروفِ شیمی‌پرورد (Chemoautotroph) می‌دانند؛ (مثلاً انسان و قارچ). اگر از نور برای تأمین انرژی استفاده کند، این یک فتوهتروتروف است (به عنوان مثال، باکتری‌های غیر گوگردی سبز. جدول تناوبی
عنصرها در یک دوره همانندی‌هایی از لحاظ شعاع اتمی، انرژی یونش، الکترون‌دوستی و الکترون‌خواهی (مقدار انرژی آزاد شده هنگامی که یک الکترون به یک مولکول یا اتم خنثی افزوده می‌شود) از خود نشان می‌دهند. در یک دوره از چپ به راست، شعاع اتمی کاهش می‌یابد. این پدیده، به این دلیل است که با افزایش عدد اتمی در یک دوره، شمار لایه‌های الکترونی ثابت است، اما شمار پروتون‌ها افزایش می‌یابد. برای همین الکترون‌ها بیشتر به سوی هسته کشیده می‌شوند. کاهش شعاع اتمی باعث افزایش انرژی یونش می‌شود (از چپ به راست). هرچه پیوندها در یک عنصر محکم‌تر باشد، انرژی بیشتری هم برای جداسازی یک الکترون نیاز است. الکترون‌دوستی مانند انرژی یونش رفتار می‌کند و از چپ به راست افزایش می‌یابد. چون کشش هسته بر روی الکترون‌ها افزایش می‌یابد. همچنین مقدار الکترون‌خواهی هم در طول یک دوره اندکی تغییر می‌کند. فلزها (عنصرهای سمت چپ دوره) معمولاً نسبت به نافلزها (سمت راست دوره) الکترون‌خواهی پایین‌تری دارند. این قانون برای گازهای نجیب برقرار نیست. تیول (شیمی)
تیولهای با ساختار (R-SH)، بعنوان آلکان تیولها یا آلکیل تیولها ذکر شده اند، که در آن گروه آلکیل (R) به گروه سولفانیل (SH) متصل شده است. همانطور که پیش تر آورده شد، تیولها و الکلها، وجه اشتراک دارند. بخاطر اینکه گوگرد یک عنصر بزرگتر از اکسیژن است، طول پیوند های گوگرد-هیدروژن، غالبا حدود 180 پیکومتر (نزدیک 40 پیکومتر طویلتر از پیوند معمول کربن-اکسیژن) می باشد. زوایای کربن-گوگرد-هیدروژن به 90 درجه خواهد رسید. در حالتهای جامد و مایع، پیوند هیدروژنی بین گروه های جداگانه تیول ضعیف است، تاثیرگذارترین نیرو، برهمکنشهای واندروالسی میان مراکز گوگردی دوقطبی-دوقطبی می باشد. پیوند گوگرد-هیدروژن بسیار ضعیفتر از پیوند کربن-اکسیژن می باشد، همانگونه که در انرژی تفکیک پیوند (BDE) بازتاب شده است. بعنوان مثال: انرژی تفکیک پیوند برای متان تیول یا متیل مرکاپتان (CHS-H)، مقدار 366kJ/mol بوده، درحالیکه برای متانول (CHO-H)، مقدار 440kJ/mol می باشد. بعلت تفاوت مقداری ناچیز الکترونگاتیوی گوگرد و هیدروژن، یک پیوند S-H نسبتا قطبی است. در تضاد، پیوندهای کربن-اکسیژن در گروههای هیدروکسیلی بیشتر قطبی اند. تیولها گشتاور قطبیت نسبی کوچکتری در مقایسه با الکلهای هم رده مذکور دارند. آلیاژهای آنتروپی بالا
از دیرباز برای بهبود خواص مواد از آلیاژها که به آلیاژهای آنتروپی بالا (HEA) معروف هستند، حداقل پنج عنصر اصلی با درصد اتمی تقریباً برابر وجود دارد. خواص مهمی که ترکیب این عناصر از خود نشان می‌دهد، سبب توجه گستردهٔ محققین طی چند سال گذشته شده و به سرعت در زمینه‌های مختلف تحقیقاتی و کاربردی پیشرفت داشته‌است. نوکلید
پس از کشف و مطالعهٔ عنصرهای شیمیایی، دانشمندان به تدریج متوجه تناقض‌هایی در ویژگی‌های آن‌ها شدند. طبق نظریه اتمی دالتون تمام اتم‌های یک عنصر باید وزن یکسانی داشته باشند، اما اندازه‌گیری‌های شیمیدانان در قرن نوزدهم نشان می‌داد که یک عنصر می‌تواند در شکل‌های مختلفی در طبیعت یافت شود که هر کدام از این شکل‌ها نیز جرم اتمی مخصوص به خود را دارند. برای حل این مشکل، شیمیدان انگلیسی فردریک سودی در سال ۱۹۱۳ پیشنهاد کرد که اتم‌هایی که تنها اختلافشان در وزنشان است، همگی در یک خانه جدول تناوبی قرار داده شوند و برای تمایزگذاری بین آن‌ها از واژه ایزوتوپ (به معنی هم‌خانه) استفاده شود. با ظهور دانش هسته ای و کشف ساختار هستهٔ اتم در قرن بیستم، معلوم شد که اختلاف وزن ایزوتوپ‌ها به دلیل تفاوت در تعداد نوترون‌ها است. با پیشرفت دانش هسته‌ای، تعداد زیادی «گونهٔ اتمی» مختلف کشف شد و روشن شد که برای توصیف آن‌ها به مفهومی جامع‌تر از ایزوتوپ نیاز است. در سال ۱۹۴۷ شیمیدان آمریکایی ترومن پی. کومان (Truman P. Kohman) با انتشار مقاله‌ای در نشریه «آمریکن ژورنال آو فیزیکس» واژه نوکلید را برای اشاره دقیق به یک گونهٔ اتمی خاص پیشنهاد کرد. دگرشکل‌های اکسیژن
آلوتروپ رایج اکسیژن عنصری در زمین، O است که عموماً به‌نام اکسیژن شناخته می‌شود و ممکن است برای متمایز کردن آن با عنصر اکسیژن و آلوتروپ سه‌اتمی اکسیژن، اوزون (O)، با نام‌های "دی‌اکسیژن"، "اکسیژن دواتمی"، "اکسیژن مولکولی" یا "گاز اکسیژن" به آن اشاره شود. آکتینیدها
۱۵ عنصر فلزی از اکتینیم (با عدد اتمی ۸۹) تا لورنسیم (با عدد اتمی ۱۰۳) واقع در دورهٔ هفتم جدول تناوبی را اکتینیدها می‌گویند. این نام از نام عنصر "اکتینیم" گرفته شده‌است. خواص شیمیایی این عناصر شبیه به عنصر اکتینیم است. همهٔ این عنصرها به جز لورنسیم جزو بلوک اف هستند. لورنسیم جزو بلوک دی است اما خواص شیمیایی‌اش مشابه با چهارده‌تای دیگر است. برعکس عنصرهای لانتانید، تنها چند عنصر اول این ردیف (توریم، پروتاکتینیوم ، اورانیوم ،  اکتینیم ، مقدار خیلی کمی کوریوم ، نپتونیم در ماه و مقادیر فوق‌العاده کمی پلوتونیم در معدن اورانیوم یافت میشود. ) در طبیعت یافت می‌شوند. از عنصر چهارم این سری به بعد که عنصرهای ترانس اورانیوم نام دارند، در طبیعت یافت نمی‌شوند و همگی رادیواکتیو هستند. در این عنصرها ساختارهسته نسبت به آرایش الکترونی از اهمیت کاربردی بیشتری برخوردار است. همه اکتینیدها هسته ناپایداری دارند، به این علت که ازجمله عنصرهای پرتوزا به‌شمار می‌آیند. شاید مشهورترین اکتینید، اورانیوم باشد که از فروپاشی هسته آن انرژی لازم برای تولید برق در نیروگاه‌ها، زیر دریایی‌ها و ناوهای هواپیمابر فراهم می‌شود. آهنربا
اما در عنصرهایی که لایه‌های الکترونی پر نیستند، مانند بعضی عنصرهای فلزهای واسطه یا سری‌های لانتانیدها و اکتینیدها، برآیند گشتاور مغناطیسی صفر نیست؛ بنابراین هر اتم این عنصرها یک گشتاور مغناطیسی دائمی ایجاد می‌کند و مانند یک دو قطبی مغناطیسی رفتار می‌کند. وقتی عنصر یا ماده مرکبی در معرض میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد، برآیند میدان مغناطیسی نهایی وابسته به چگونگی واکنش دوقطبی‌های مغناطیسی به میدان اعمال شده دارد. بر این اساس می‌توان مواد را به شش دسته تقسیم کرد: آلیاژهای آنتروپی بالا
که در آن n تعداد مولها، R ثابت گازها و xi بیانگر کسر مولی است. مطابق رابطهٔ بالا، آنتروپی ترکیب زمانی بیشینه است که تعداد مول‌ها برابر باشد. همچنین آنتروپی با اضافه شدن عناصر هم افزایش می‌یابد. متعاقباً، محلول‌های جامد این نوع آلیاژها، آنتروپی تشکیل بشدت بالایی دارند. زمانی که دما به قدر کافی بالا باشد و تعداد مول‌ها هم برابر باشد، در معادلهٔ انرژی گیبس حاصل ضرب دما در آنتروپی بر آنتالپی غلبه می‌کند و در نهایت تغییرات انرژی منفی خواهد بود. از طرفی برای ترکیبات بین‌فلزی و سایر ترکیبات معلوم از آنجایی که تنها یک حالت ممکن برای چیدمان اتمی وجود دارد ، آنتروپی تشکیل تقریباً برابر با صفر است. سیستم در این حالت بگونه‌ای تشکیل می‌شود که تغییرات انرژی گیبس بیشتر منفی شود. جدول تناوبی
تا سال ۲۰۱۵، جدول تناوبی ۱۱۸ عنصر داشته‌است که ۱۱۴ عنصر به صورت رسمی از سوی اتحادیه بین‌المللی شیمی محض و کاربردی پذیرفته و نامگذاری شده‌اند. ۹۸ عنصر از مجموع ۱۱۸ عنصر در طبیعت یافت می‌شوند و از آن میان، ۸۴ مورد، عنصرهای پایدار یا دارای نیم‌عمر بیش از سن زمین هستند. در حالی که ۱۴ عنصر باقی‌مانده نیم‌عمر کوتاهی دارند یا به عبارت دیگر پرتوزا هستند. در حال حاضر، این عنصرها تنها بر اثر انجام واکنش هسته‌ای در عنصرهای دیگر به وجود می‌آیند و فراوانی ناچیزی دارند. تمام عنصرهای با عدد اتمی ۹۹ تا ۱۱۲ (که مابین اینشتینیم و کوپرنیسیم قرار دارند) و نیز دو عنصر فلروویوم و لیورموریوم، در طبیعت پدید نیامده‌اند، بلکه در آزمایشگاه ساخته شده‌اند. سپس آیوپاک آن‌ها را به‌طور رسمی پذیرفته‌است. گزارش شده که عنصرهای ۱۱۳، ۱۱۵، ۱۱۷ و ۱۱۸ هم در آزمایشگاه ساخته شده‌اند، اما هنوز آیوپاک آن‌ها را تأیید نکرده‌است. برای همین، این عنصرها هنوز بر پایهٔ عدد اتمی‌شان شناخته می‌شوند. تاکنون عنصری سنگین‌تر از کالیفرنیم (عنصر ۹۸) در طبیعت به صورت خالص در اندازهٔ قابل مشاهده، پیدا نشده‌است. تا سال ۲۰۱۸ هنوز عنصری با عدد اتمی بزرگتر از ۱۱۸ ساخته نشده‌است. آنتروپی تفاضلی
اما دیفرانسیل آنتروپی ندارد دیگر خواص مطلوب: اصلاح دیفرانسیل آنتروپی که آدرس این اشکالاتی است که اطلاعات نسبی آنتروپی, همچنین شناخته شده به عنوان Kullback–Leibler واگراییکه شامل یک یکسان اندازه‌گیری فاکتور (نگاه کنید به محدود کردن تراکم نقاط گسسته). آلیاژ
معمولاً هم‌جوشه‌ها بر اساس درصد وزنی عناصر موجودشان گزارش می‌شوند. بر اساس تعداد عناصر، هم‌جوشه را "دوتایی"، "سه‌تایی" و غیره می‌نامند. برای بیان یک هم‌جوشه مشخص با دامنه متغیر از درصد عناصر، اصطلاح "سیستم" بکار می‌رود. مثلاً، فولاد سیستم آلیاژی دوتایی از آهن و کربن است که در این سیستم آلیاژی دامنه کربن بین ۰٫۰۲ تا ۲٫۱۴ درصد قابل‌تغییر است. عنصر شیمیایی
تا کنون ۱۱۸ عنصر، کشف یا ساخته شده‌اند. از این تعداد، ۹۰ عنصر در طبیعت یافت می‌شوند و بقیه به‌طور مصنوعی و به کمک واکنش‌های هسته‌ای در آزمایشگاه ساخته شده‌اند. از میان همه عناصر، ۸۱ عنصر دارای حداقل یک ایزوتوپ پایدار می‌باشند که به جز عنصر شماره ۴۳ (تکنسیم) و عنصر شماره ۶۱ (پرومتیم) همگی دارای عدد اتمی برابر یا پایین‌تر از ۸۳ هستند. به زبان دیگر در جدول تناوبی تنها عناصری که از عنصر ۸۴ (پولونیوم) سبک‌تر بوده و دارای ایزوتوپ پایدار نمی‌باشند، تکنسیم و پرومتیم هستند. به جز ۸۱ عنصر مذکور بقیه ایزوتوپ پرتوزا (رادیو نوکلئید) بوده که در طول زمان و در پی واپاشی هسته ای به عناصر دیگر تبدیل می‌شوند. تراپیدایی
تراتابی به نور اجازه می‌دهد که از درون بگذرد، ولی بایسته (باز، در مقیاس درشت‌بینی) قانون اسنل را پیروی نمی‌کند؛ فوتون‌ها می‌توانند در هر یک از دو رابط، یا به صورت درونی، جایی که تغییر در شاخص شکست هست، پراکنده شوند. به دیگر سخن، یک ماده تراتاب از جزوهایی با شاخص‌های شکست دگرسان فراساخته شده‌است؛ و یک ماده ترانما از همنه‌هایی با یک شاخص شکست یک‌نواخت فراساخته شده‌است. ماده‌های ترانما، با ظاهر کلی یک رنگ، یا هر هم‌آمیختگی‌ای که منجر به بیناب درخشان هر رنگ می‌شود، واضح به نظر می‌رسند. ویژگی مخالف تراتابی، کدری است. مارپیچ طلایی
زاویه می‌تواند در جهت دیگر باشد و نوشتن فرمول برای مقدار مطلق formula_6 (که می‌تواند همچنین مقدار منفی باشد) ساده‌تر است : تولوئیدین
سه ایزومر برای تولوئیدین وجود دارد که ترکیبات آلی محسوب می‌شوند. این ایزومرها اورتو-تولوئیدین، متا-تولوئیدین و پارا-تولوئیدین هستند که عبارت‌های پیشوند "اورتو،" "متا" و "پارا" مربوط به روش نامگذاری ایزومرهای آرن می‌باشد. هر سه آریل آمین هستند که ساختار شیمیایی آن‌ها مشابه آنیلین است با این تفاوت که یک گروه متیل روی حلقه بنزن به شکل یک استخلاف وجود دارد. تفاوت بین این سه ایزومر در موقعیت قرارگیری گروه متیل (–CH) بر روی حلقه نسبت به گروه متصل شده آمین (–NH) است. تصویر ساختارهای شیمیایی این ایزومرها را در زیر مشاهده کنید. عنصر شیمیایی
یک مادهٔ خالص که تنها از اتم‌های یک عنصر تشکیل شده باشد، «مادهٔ ساده» نامیده می‌شود. چنین ماده‌ای را نمی‌توان به ماده دیگری تجزیه کرد. از این دیدگاه، مادهٔ ساده در برابر مادهٔ مرکب قرار می‌گیرد. به عنوان مثال، اکسیژن یک عنصر است. اما ماده‌ای را که ما در طبیعت به عنوان گاز اکسیژن شناخته‌ایم، در حقیقت یک ماده ساده دو اتمی از این عنصر است که «دی اکسیژن» یا «اکسیژن مولکولی» (O) نامیده می‌شود. اوزون شکل دیگری از عنصر اکسیژن است که در طبیعت با فرمول (O) یافت می‌شود. رابطه بین دی اکسیژن و اوزون رابطه‌ای است که به آن دگرشکلی (آلوتروپی) می‌گویند. به زبان دیگر، دی اکسیژن و اوزون، دگرشکل‌های عنصر اکسیژن هستند. الماس و گرافیت نیز دو آلوتروپ برای عنصر کربن هستند. عناصر دیگر مانند گوگرد و فسفر هم دارای آلوتروپ‌های شناخته‌شدهٔ پرکاربردی هستند. از بین عناصر شناخته شده تعداد کمی به صورت ساده یا خالص در طبیعت یافت می‌شوند که از بین آن‌ها می‌توان به مس، طلا، نقره، کربن و گوگرد اشاره کرد. به جز چند عنصر بقیه عناصر از جمله گازهای نجیب (گازهای بی اثر) و فلزات نجیب معمولاً به صورت ترکیب یافته بر روی زمین کشف می‌شوند و نه به صورت خالص. جدول تناوبی
با وجود آنکه عنصرهای جدول تا اوگانسون شناسایی شده‌اند اما تنها تا عنصرهای هاسیم (عنصر ۱۰۸) و کوپرنیسیم (عنصر ۱۱۲) ویژگی‌های شیمیایی شناخته شده دارند. در حالی که دیگر عنصرها رفتاری متفاوت از آنچه برایشان از راه برون‌یابی پیش‌بینی می‌شود از خود نشان می‌دهند. برای نمونه برخی پژوهش‌ها می‌گوید که با اینکه عنصر فلروویوم در گروه کربن جای دارد اما باید رفتاری همانند گاز بی‌اثر رادون از خود نشان دهد، البته آزمایش‌های تازه‌تر همانندی‌هایی در رفتار شیمیایی فلروویوم و عنصر سرب پیدا کرده‌اند که این با جدول تناوبی همخوانی بیشتری دارد. خواص نوری مواد
در خواص نوری مواد، مواد ایزوتروپ با وجود عبور کردن نور در جهات مختلف دارای خواص یکسانند ولی خواص مواد آنیزوتروپ نشان می‌دهند که وقتی نور از درون آن‌ها از جهات مختلف عبور می‌کند، ویژگی‌های مختلفی را نشان می‌دهند. همپار
در آنان شکل پیوندها یکسان است؛ اما شکل هندسی اتم‌ها و گروه‌های عاملی در فضا متفاوت است. ایزومرهای فضایی دو دسته‌اند: انانتیومر و دیاسترومر. انانتیومرها برخلاف دیاسترومرها می‌توانند قرینهٔ همدیگر باشند. دیاسترومرهابه صورت دو ایزومر سیس و ترانس دیده می‌شوند که در ایزمر سیس گروه‌های مشابه کنار هم و در ترانس مقابل یکدیگر هستند. انانتیومرها را ایزومر نوری نیز می گویند زیرا از خود فعالیت نوری نشان می دهند و قادر اند جهت نور قطبیده را را بچرخانند. به آن ایزومر نوری که نور قطبیده را به راست می چرخاند راست گرد و به آن دیگری که صفحه نور قطبیده را به چپ می چرخاند چپ گرد می گویند. اگر یک نمونه حاوی غلظت‌های مساوی از هر دو ایزومر راست گرد و چپ گرد باشد چرخش خالصی در صفحه نور قطبیده هنگام عبور از نمونه رخ نمی‌دهد. چنین مخلوطی را راسمیک می گویند. البته انواع دیگری از ایزومرها خارج از این رده بندی وجود دارد مانند ایزومرهای توپولوژیک که توپوایزومرها نامیده می‌شوند. الگوریتم آی‌دی۳
در الگوریتم ID3، میزان آنتروپی برای هر ویژگی ای که باقیمانده باشد محاسبه میشود. در هر تکرار الگوریتم، ویژگی با کمترین میزان آنتروپی برای تقسیم مجموعه داده formula_1 مورداستفاده قرار میگیرد. آنتروپی در تئوری اطلاعات مقدار اطلاعاتی که در اندازه گیری متغیر تصادفی انتظار می رود را محاسبه میکند. به این ترتیب، می توان از آنتروپی برای تعیین کمیت مقداری که توزیع مقادیر کمیت در آن نامعلوم است نیز استفاده کرد. یک کمیت ثابت به این دلیل که توزیع آن کاملا مشخص است دارای میزان آنتروپی صفر است. در سمت مقابل، یک متغیر تصادفی توزیع شده یکنواخت (گسسته یا پیوسته) میزان آنتروپی را به حداکثر می رساند. بنابراین هرچه میزان آنتروپی در یک گره بیشتر باشد، انتظار اطلاعات کمتری در مورد طبقه بندی داده ها در این مرحله از درخت وجود دارد و درنتیجه پتانسیل بیشتری برای بهبود طبقه بندی در این گره وجود دارد. ایزوتوپ
همه عناصر در طبیعت دارای بیش از یک ایزوتوپ هستند اما آلومینیوم،فسفر،نیتروژن و سدیم فقط یک ایزوتوپ دارند در بین عناصر بیش‌ترین تعداد ایزوتوپ مربوط به زنون با 26 ایزوتوپ است که البته فقط 8 تا از آن‌ها پایدار هستند در صورتی که بیشترین تعداد ایزوتوپ‌های پایدار یک عنصر برابر با ده و مربوط به قلع است. پس از آن، چهار عنصر با هفت و هشت عنصر با شش ایزوتوپ پایدار وجود دارند. در نهایت، ۲۶ عنصر تنها یک ایزوتوپ پایدار دارند که عنصر تک نوکلید نامیده می‌شوند. استراید
میزان مناسب بودن هر واحد مقدماتی ساختار ثانویه یا همان الگو (پیچ‌های ۴ماندهای برای مارپیچ‌های آلفا و پل‌ها برای صفحات بتا) به وسیله ترکیبی وزن‌دار از چند کمیت بیان می‌شود که هر کدام حاصل ضرب انرژی پیوندهای هیدروژنی مربوطه و تمایل مانده‌های اسید آمینه با زوایای formula_1 و formula_2 داده‌شده به حضور در مارپیچ‌های آلفا و صفحات بتا از لحاظ آماری است، و برای پذیرفتن یا نپذیرفتن یک الگو بر اساس میزان مناسب بودن آن، یک آستانه در نظر گرفته‌می‌شود. انتخاب تنها یک آستانه آن هم برای ترکیب کمیت‌های هر الگوی دارای پیوند هیدروژنی به جای در نظر گرفتن چند آستانه (برای ترکیب‌های مختلف کمیت‌ها) این اجازه را می‌دهد تا پارامترهای تشخیص با دقت بیشتری تعیین شوند؛ چرا که الگوهای دارای زوایای پیچشی نامناسب، در صورتی که پیوندهای هیدروژنی قوی داشته‌باشند قابل قبول هستند و برعکس، پیوندهای هیدروژنی نسبتاً ضعیف با زوایای صحیح زنجیرهٔ اصلی قابل جبران شدن هستند. عنصر شیمیایی
اگرچه تعداد پروتون‌های اتم‌های یک عنصر همواره برابر است؛ ولی اتم‌های یک عنصر می‌توانند دارای تعداد نوترون‌های متفاوت و در نتیجه عدد جرمی متفاوت (ایزوتوپ‌های متفاوت) باشند. برای مثال، هیدروژن دارای سه ایزوتوپ اصلی است که عبارتند از: فرااکتینیدها
فرااکتینیدها هر یک از عنصرهای فرضی از عدد اتمی ۱۲۱ (unbiunium) تا ۱۵۳ (unpenttrium) هستند. نام موقت آن‌ها توسط آیوپاک برگزیده شده است. تا به حال هیچکدام از این عنصرها تولید نشده‌اند. آن‌ها به خوبی می‌توانند با یکدیگر تبادل الکترون کنند. این عنصرها از عدد اتمی ۱۲۱ شروع می‌شود و بنابراین با نظام جدولی مندلیف متناقض است. به نظر می‌رسد عنصرهای این گروه بسیار ناپایدار و پرتوزا باشند و نیمه‌عمر بسیار کوتاهی دشته باشند. به جز Unbihexium (با نماد Ubh) که یک عنصر فوق سنگین کشف نشده است و پیش بینی می‌شود نیمه عمری بسیار طولانی داشته باشد. با توجه به تقریب مداری در توصیف مکانیک کوانتومی از ساختار اتمی، گرم بلوک به عناصر با نیمه پر G- اوربیتال مطابقت دارد. با این حال، اثرات جفت شدگی اسپین مدار اعتبار تقریب مداری کاهش قابل ملاحظه‌ای برای عناصر با عدد اتمی بالا دارد. بافت آبکش
استفاده از رادیوایزوتوپ نشان می‌دهد که انتقال مواد مختلف در داخل آوندهای آبکش با سرعت یکسانی انجام نمی‌گیرد. زیرا موقعی که عناصر مختلف نظیر فسفر، پتاسیم، کلر، گوگرد، منزیم، و کلسیم نقطه مشخصی از گیاه مثلاً در برگ تزریق می‌شود دو عنصر فسفر و پتاسیم خیلی سریع، عناصر کلر، گوگرد و منزیم کندتر و عنصر کلسیم خیلی کند در داخل گیاه منتشر می‌شود. در بین قندها، ساکارز از سایر قندها سریعتر جابجا می‌شود و در بین اسیدهای آمینه، آلانین، سرین و آرژنین. سرعت انتقال مواد مختلف در آوندهای آبکش خیلی دور از یکدیگر نبوده ولی تفاوت معنی‌داری با یکدیگر دارند. آلیاژهای آنتروپی بالا
در طراحی آلیاژ معمولی، یک عنصر اصلی مانند آهن، مس یا آلومینیوم به دلیل خواص آن انتخاب می‌شود. سپس، مقدار کمی عناصر اضافی برای بهبود یا افزودن خصوصیات اضافه می‌شود. حتی در میان سیستم‌های آلیاژی باینری، موارد متداول استفاده از هر دو عنصر در نسبت‌های تقریباً مساوی مانند لحیم Pb - Sn وجود دارد. بنابراین، از نتایج تجربی در مورد مراحل نزدیک لبه‌های نمودارهای فاز دوتایی و گوشه‌های نمودارهای فازهای سه تایی و در مورد مراحل نزدیک به مراکز شناخته شده‌است. در سیستم‌های مرتبه بالاتر (4+ components)که نمی‌توان به راحتی در نمودار فاز ۲ بعدی نشان داد، عملاً چیزی مشخص نیست. دگرپروردگی
دگرخوار یا هترتروف (heterotroph؛ به یونانی ἕτερος heteros = "دیگری"، "متفاوت" و trophe τροφή = "تغذیه") ارگانیسمی است که می‌تواند مولکول‌های کربنی ترکیبات آلی را جذب یا هضم کند؛ (بجای استفاده از فرایند تثبیت کربن از منابع غیر آلی مانند کربن دی‌اکسید)، و با استفاده از آن‌ها رشد و زندگی کند. فرایند متقابل با آن خودپروردگی (اتوتروف autotrophs) است؛ مانند گیاهان و جلبک‌ها، که می‌توانند با استفاده از انرژی نور خورشید (photoautotrophs)، یا ترکیبات معدنی (lithoautotrophs)، ترکیبات آلی مثل کربوهیدرات‌ها، چربی‌ها، پروتئین‌ها و دی‌اکسید کربن غیر آلی را تولید کنند. نود و پنج درصد یا بیشتر از تمام انواع موجودات زنده دگرخوار هستند. برای مثال جانوران، قارچ‌ها، و برخی از باکتری‌ها و آغازیان همه دگرخوارند. شیمی آلی
آلکان‌ها که نقطه آغازگر آن‌ها متان است به ترکیبات غیر حلقوی و خطی کربن و هیدروژن اطلاق می‌شود، پیوند یگانه کووالانسی (اشتراکی) در این ترکیبات اتم‌های کربن و هیدروژن را به هم وصل کرده‌است. این هیدرو کربن‌ها بر اساس ساختمانشان به خانواده متان تعلق دارند و خواص آن‌ها از خواص متان پیروی می‌کند. در آلکان‌ها تعداد اتم‌های هیدروژن نسبت به اتم‌های کربن، دو برابر به علاوه دو می‌باشد. یعنی مثلاً در مولکول بوتان، چهار اتم کربن و ده اتم هیدروژن وجود دارد. در آلکان‌ها، انتظار می‌رود هرچه تعداد اتم‌ها افزایش یابد، تعداد آرایش‌های ممکن اتم‌ها نیز زیادتر می‌شود. به تدریج که در سری آلکان‌ها پیش می‌رویم، تعداد ایزومرها در هم‌رده‌های متوالی به میزان شگفت‌آوری افزایش می‌یابند. برای مثال هپتان دارای نه ایزومر می‌باشد، یعنی در شیمی آلی نه ماده مختلف با خواص متفاوت هستند که همگی فرمولشان CH است. برای نامیدن ترکیبات مختلف و پیچیده آلی از روش استاندارد آیوپاک استفاده می‌کنند روش ایوپاک با استفاده از فرمول‌های الکان‌ها استفاده می‌شود جدول تناوبی
همهٔ عنصرهای شیمیایی از عدد اتمی ۱ (هیدروژن) تا ۱۱۸ (اوگانسون) شناسایی یا ساخته شده‌اند. دانشمندان هنوز به دنبال ساخت عنصرهای پس از اوگانسون هستند و البته این پرسش را پیش رو دارند که عنصرهای تازه‌تر چگونه جدول را اصلاح خواهند کرد. همچنین ایزوتوپ‌های پرتوزای بسیاری هم در آزمایشگاه ساخته شده‌است. شیمی کوانتومی نسبیتی
رنگ پیش‌بینی شده توسط مدل کوانتومی (غیرنسبیتی) برای طلا سفید و همانند نقره است، اما وارد کردن اثرات اختلالی نسبیتی می‌تواند رنگ زرد خاص فلز طلا بر خلاف رنگ سفید یا نقره‌ای بیشتر فلزات دیگر را توجیه کند. همان‌طور که در شکل دیده می‌شود، طیف نور بازتاب‌شده از فلزاتی نظیر نقره (Ag) یا آلومینیوم (Al) در بازهٔ طول موج نور مرئی (۴۰۰ تا ۸۰۰ نانومتر) ثابت بوده و این فلزات همهٔ رنگ‌ها را با شدت یکسان بازتاب می‌کنند و بنابراین سفید دیده می‌شوند. اما طلا، نور آبی (طول موج‌های حدود ۴۰۰ نانومتر) را بیشتر از بقیه رنگ‌ها جذب کرده و در نتیجه زرد رنگ دیده می‌شود. گذار اتمی متناظر به این جذب، گذار 5d-6s است. در اتم‌های نقره (Z=۴۷) و آلومینیوم (Z=۱۳) اثرات نسبیتی وجود دارند اما آن‌قدر قوی نیستند تا با افزایش فاصلهٔ انرژی دو اربیتال 6s و 5d، این گذار را به طول موج‌ها مرئی منتقل کنند. اما در طلا (Z=۷۹)، این گذار در حوالی نور آبی اتفاق افتاده و رنگ ویژهٔ زرد رنگ طلا را ایجاد می‌کند. چرخش نوری ساعتگرد و پادساعتگرد
ترکیبات شیمیایی که این خواص را دارند گفته می‌شود دارای فعالیت نوری هستند. اگر یک مولکول دارای مرکز کایرال ساعتگرد (dextrorotary) باشد، انانتیومر آن که ایزومر نوری اش محسوب می‌شود، پادساعتگرد (levorotary) خواهد بود. انانتیومرها نور را به همان شدت ولی در جهت مخالف ساطع می‌کنند. کرومیت
عنصر کروم در طبیعت دارای ۴ ایزوتروپ (۵۰)Cr، (۵۲) Cr، (۵۳)Cr و (۵۴)Cr می‌باشد که ایزوتوپ (۵۲)Cr از همه فراوانتر می‌باشد، این فلز دارای دو ظرفیت ۳ و ۶ بوده که ۳+Cr دارای پایداری بیشتری است و در طبیعت نیز فلز کروم تقریباً همیشه با این ظرفیت ظاهر می‌شود. ۶+Cr تنها در محیط‌های قلیائی قوی (PH بالا) موجود است، شعاع یونی آن ۶۴/۰ آنگستروم بوده و مشابه آهن سه ظرفیتی (۶۷/۰ آنگستروم)، وانادیم (۶۵/۰ آنگستروم) و آلومینیوم (۵۷/۰ آنگستروم) می‌باشد. کروم به دلیل میل شدید به عناصر دو ظرفیتی مانند Fe, Mg,Ni, Co و... به صورت اکسید مضاعف با این فلزات یافت می‌شود. آلیاژهای آنتروپی بالا
formula_2 جرم اتمی
جرم اتمی یک ایزوتوپ، اندکی با عدد جرمی آن تفاوت دارد. این تفاوت، در ابتدا مثبت است. یعنی جرم اتمی ایزوتوپ هیدروژن-۱ اندکی از ۱ بیشتر است. سپس کاهش می‌یابد تا آن که در هلیم-۴ به یک کمینه نسبی می‌رسد. پس از آن، مجدداً در لیتیم، بریلیم و بور افزایش می‌یابد. دلیل این افزایش، کاهش انرژی بستگی هسته‌ای در این سه عنصر است و نتیجه آن، عدم تشکیل این عناصر در هم‌جوشی هیدروژن در ستاره‌ها می‌باشد. در کربن-۱۲، مقدار جرم اتمی با عدد جرمی دقیقاً برابر است. پس از آن، نسبت جرم اتمی به عدد جرمی تا آهن-۵۶ کاهش می‌یابد و سپس دوباره افزایش می‌یابد تا آن که در عناصر سنگین، از مقدار واحد بیشتر می‌شود. اوگانسون
محاسبات نظری انجام گرفته بر مسیرهای ترکیب و نیمه عمرهای دیگر ایزوتوپ‌ها نشان می‌دهند که برخی می‌توانند کمی پایدارتر از ایزوتوپ ترکیب شدهٔ Og باشند، احتمالاً Og, Og, Og, Og, Og, Og و Og. از موارد مذکور، Og می‌تواند بیشترین احتمال برای کسب عنوان هستهٔ جاویدتر داشته باشد، و بنابراین می‌تواند محل تمرکز اقدامات بعدی حول این عنصر قرار بگیرد. برخی ایزوتوپ‌ها با نوترون‌های زیاد، مانند برخی که حول Og قرار دارند نیز می‌تواند هستهٔ پایدارتری داشته باشند. دگرشکلی
دگرشکل ، دگرواره، چندگونی یا آلوتروپی بنا بر تعریف اتحادیه بین‌المللی شیمی محض و کاربردی (آیوپاک) وجود «حالت‌های ساختاری متفاوت برای یک عنصر» است. هر کدام از این شکل‌ها، دگرشکل نامیده می‌شوند. در واقع دگرشکل‌های یک عنصر از لحاظ ساختار شیمیایی نا همسانند، از همین رو ویژگی‌های فیزیکی متفاوتی (اعم از چگالی، انحلال پذیری و…) و همچین ویژگی‌های شیمیایی متفاوتی (همچون میزان واکنش پذیری) دارند. نمونه‌های مشهور مواد دارای دگرشکل اکسیژن، کربن، گوگرد و آهن هستند. 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 به‌شمار نمی‌آیند، زیرا در اثر تغییر فاصله بین مولکول‌های آب ایجاد می‌شوند، نه به سبب تغییر در پیوندهای شیمیایی درون مولکول آب. آنتیموان
چهار آلوتروپ آنتیموان شناخته شده‌است: یک شکل فلزی پایدار و سه فرم قابل جبران (انفجاری، سیاه و زرد). آنتیموان عنصری یک فلز براق شکننده و سفید نقره ای است. آنتیموان مذاب هنگامی که به آرامی خنک می‌شود، در یک سلول مثلثی متشکل می‌شود، هم شکل با آلبوم خاکستری آرسنیک. یک شکل انفجاری نادر از آنتیموان می‌تواند از الکترولیز تری کلرید آنتیموان تشکیل شود. هنگامی که با استفاده از یک تیز خراشیده می‌شود، یک واکنش گرمازایی رخ می‌دهد و بخارهای سفید به صورت فرم‌های آنتیموان فلزی داده می‌شوند. هنگامی که با یک گلدان در هاون مالیده می‌شود، یک انفجار شدید اتفاق می‌افتد. آنتیموان سیاه با خنک شدن سریع بخار آنتیموان تشکیل می‌شود. ساختار بلوری آن همانند فسفر قرمز و آرسنیک سیاه است. در هوا اکسید می‌شود و ممکن است خود به خود شعله‌ور شود. در دمای ۱۰۰ درجه سانتیگراد، به تدریج به شکل پایدار تبدیل می‌شود. آلوتروپ زرد آنتیموان بی‌ثبات‌ترین است. این تنها با اکسیداسیون استیبین (sb2s3) در دمای ۹۰ درجه سانتی گراد تولید شده‌است. بالاتر از این دما و در نور محیط، این آلوتروپ متاستاز به آلوتروپ سیاه پایدارتر تبدیل می‌شود. نمودار فازی
دربارهٔ فلزات و ساختارهای بلوری برخی فلزها وابسته به دما ممکن است که بیش از یک ساختار بلوری داشته باشند. این خاصیت را آلوتروپی می‌گویند. تحول آلوتروپیک را به صورت نقطه یا نقاطی بر خط عمودی مشخص می‌کنند. آهن و قلع و منگنز از این دسته فلزها می‌باشند. دوده
)فرق اساسی دوده با آلوتروپ های کربن ( گرافیت ، الماس ، فولرن ، گرافن ) نداشتن یکپارچگی در ساختار بلورین است ، دوده انواع ساختار ها را از هر 4 آلوتروپ دارا میباشد و این به هم ریختگی کریستالی وجود گاز های انتشار یافته در واکنش یا وجود گاز های مختلف در سیستم و فشار کم این از هم گسیختگی را در آن بوجود اورده که باعث شده نه تنها حاوی بلور منظم نباشد بلکه از انواع بلور ها در آن دیده شود . عنصر شیمیایی
جرم اتمی هر اتم، عددی است حقیقی که برابر است با جرم هر ایزوتوپ خاص از اتم یک عنصر که با واحد یکای جرم اتمی (U) نشان داده می‌شود. به دلیل برابر واحد U نبودن جرم پروتون و نوترون، بیشتر بودن تعداد نوترون‌ها از پروتون‌ها و ناچیز بودن جرم الکترون‌ها و همچنین به خاطر وجود انرژی بستگی هسته‌ای، عدد جرمی با جرم اتمی متفاوت است. به عنوان مثال، جرم اتمی کلر-۳۵ تا پنج رقم معنی‌دار برابر با ۳۴/۹۶۹U و وزن اتمی کلر-۳۷ برابر با ۳۶/۹۶۶U می‌باشد. جرم اتمی یک ایزوتوپ خالص یک عنصر بر حسب U بسیار به عدد جرمی آن نزدیک می‌باشد. تنها استثنا در مورد جرم اتمی ایزوتوپی از یک عنصر که از لحاظ ریاضی یک عدد حقیقی نیست، ایزوتوپ کربن-۱۲ است که مقدار آن بر حسب تعریف، دقیقاً برابر با دوازده U می‌باشد؛ زیرا یکای جرم اتمی به صورت یک دوازدهم جرم ایزوتوپ آزاد و بدون بار کربن-۱۲ در حالت پایه تعریف می‌شود. جرم اتمی نسبی یا همان وزن اتمی (اصطلاح مشهور و تاریخی برای جرم اتمی نسبی) هر عنصر در واقع میانگین جرم‌های اتمی تمام ایزوتوپ‌های آن عنصر با توجه به درصد فراوانی آن‌ها است. برای مثال جرم اتمی نسبی کلر برابر با ۳۵/۴۵۳U است که اختلاف معنی‌داری با عدد طبیعی منظور شده برای کلر (۳۵) دارد. علت آن، وجود دو ایزوتوپ با درصدهای فراوانی متفاوت در طبیعت است: کلر-۳۵ با درصد فراوانی ۷۶٪ و کلر-۳۷ با درصد فراوانی ۲۴٪. آلیاژهای آنتروپی بالا
formula_5 ایزومری سیس–ترانس
ترکیبهای آلیفاتیک حلقوی همچنین می‌تواند ایزومری "سیس" - "ترانس" را نشان دهند. به عنوان نمونه ایزومر هندسی بخاطر ساختار حلقه، ۱٬۲-دی کلروسیکلو هگزان را در نظر بگیرید. ایزومرهای "سیس" و "ترانس" اغلب خصوصیات فیزیکی متفاوتی دارند. تفاوت بین ایزومرها، به‌طور کلی، ناشی از تفاوت در شکل مولکول یا لحظه دو قطبی کلی است. نسبیت خاص
در نمودار شکل مخروط نور، بازه AB یک 'زمان واره' است؛ یعنی چارچوب مرجعی وجود دارد که در آن A و B در یک نقطه مکانی از فضا رخ می‌دهند و تنها از طریق رخ دادن در زمان‌های مختلف از هم جدا می‌گردند. اگر در آن چارچوب A پیش از B رخ دهد در تمام چارچوب‌ها A پیش از B رخ خواهد داد. به صورت فرضی، ماده (یا اطلاعات) می‌تواند از A به B حرکت کند پس می‌تواند رابطه علیتی بین A و B وجود داشته باشد. (A علت و B معلول) عنصر شیمیایی
چگالی در دما و فشار استاندارد، برای توصیف و تشخیص عناصر از یکدیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد. چگالی معمولاً با واحد g/cm بیان می‌شود. از آنجایی‌که تعداد زیادی از عناصر به شکل گاز یافت می‌شوند، چگالی آن‌ها نیز برای حالت گازی، مایع یا شکل جامد آن‌ها به صورت جداگانه بیان می‌شود. برای عناصری که آلوتروپ‌های متفاوت و در نتیجه چگالی‌های متفاوت دارند، معمولاً چگالی یک آلوتروپ به عنوان نماینده چگالی‌های متفاوت آن عنصر عنوان می‌شود. هر چند در صورت نیاز به جزئیات بیشتر می‌توان چگالی هر آلوتروپ را به صورت جداگانه عنوان کرد؛ مثلاً چگالی سه آلوتروپ معروف کربن یعنی کربن آمورفی، گرافیت و الماس به ترتیب ۱/۸–۲/۱، ۲/۲۶۷ و ۳/۵۱۵ g/cm می‌باشد. چندوجهی
هیدروکربن افلاطونی هیدروکربنی است که ساختار آن با یکی از پنج جسم افلاطونی مطابقت دارد، در این صورت اتمهای کربن جایگزین رئوس آن می‌شوند، پیوندهای کربن - کربن جایگزین ضلع‌های آن می‌شوند و در صورت لزوم اتم‌های هیدروژن نیز وجود دارد (شکل ۶). بیست وجهی بریده شده در ساختار فولرن باکمینستر کاربرد دارد (شکل ۷). موضوع دیگر کمپلکس‌های معدنی است. بیشتر ساختارهای آنها از الگوی نقاط روی کره (یا مثل اینکه اتم مرکزی در وسط یک چندوجهی قرار داشته باشد که رأس‌های آن شکل محل لیگاند‌ها دیگر هستند)، جایی که هم پوشانی مداری (بین اوربیتال‌های لیگاند و فلز) و دافعه‌های لیگاند و لیگاند منجر به هندسه‌های منظم خاصی می‌شوند. بیشترین هندسه‌های مشاهده شده در زیر ذکر شده‌است، اما موارد زیادی وجود دارد که از یک هندسه منظم منحرف می‌شوند، به عنوان مثال به دلیل استفاده از لیگاند از انواع متنوع (که منجر به طول پیوند نامنظم می‌شود؛ اتم‌های هماهنگی از الگوی نقاط روی کره پیروی نمی‌کنند)، به دلیل اندازه لیگاندها یا به دلیل اثرات الکترونیکی: عنصر شیمیایی
تمام عناصر دارای عدد اتمی ۱ تا ۴۰ پایدارند. عناصر دارای اعداد اتمی ۴۱ تا ۸۲ به جز تکنتیوم و پرومتیوم متااستیبل می‌باشند که نیم عمر آن‌ها به اندازه ای بلند است (حداقل ۱۰۰ میلیون برابر بیش از سن تخمین زده شده کیهان که ردیابی واپاشی هسته ای آن‌ها هنور به شکل تجربی امکان‌پذیر است. عناصر با عدد اتمی ۸۳ تا ۹۴ به شکلی ناپایدارند که واپاشی آن‌ها قابل ردیابی است. سه عنصر از این عناصر یعنی بیسموت (عنصر ۸۳)، توریوم (عنصر۹۰)، و اورانیوم (عنصر ۹۲) دارای یک یا بیش از یک ایزوتوپ با نیم عمری به اندازه ای بلند هستند که از فرایند هسته زایی ستاره ای که به نوبه خود عناصر سنگین را پیش از پدید آمدن سامانه خورشیدی تولید نموده‌است، باقی مانده‌اند. ۲۴ عنصر باقی مانده (از پلوتونیوم به بعد) عناصر سنگین دارای نیم عمر پایینی هستند که به صورت طبیعی یافت نمی‌شوند. کیمیا
امروزه می‌توان با استفاده از شتاب‌دهنده‌ها، عناصر را به یکدیگر تبدیل کرد. در سیستم‌های شتاب‌دهنده عناصر مختلف تحت تأثیر میدان‌های الکتریکی یا مغناطیسی قرار می‌گیرند. حرکت عناصر در مسیر شتاب‌دهنده‌های ضلعی یا مدور سبب برخورد آن‌ها با پروتون‌ها و نوترون‌های آزاد شده و در نتیجه عناصر یا ایزوتوپ‌های جدید ساخته می‌شود. ایجاد چنین تغییراتی از طریق رآکتورهای هسته‌ای نیز امکان‌پذیر است. در طبیعت نیز همواره با افزودن پروتون یا نوترون به اتم‌های هیدروژن در رآکتور هسته‌ای یک ستاره می‌توان عناصر جدیدی را تولید کرد. اصل طرد پاولی
اصل طرد برخی از بنیادی‌ترین ویژگی‌های ماده را در تمامی اشکالش توصیف می‌کند. اگر به خاطر اصل طرد پاولی نبود، تمام اتم‌ها در اصل ساختار الکترونی یکسانی می‌داشتند و این ساختار به صورت پوسته‌ای از الکترون‌ها در اطراف هسته در می‌آمد. هیدروژن و هلیوم در واقع یک پوسته دارند، اما برای لیتیوم که سه الکترون دارد، وضعیت فرق می‌کند. دو الکترون اول، اوربیتال (یا حالت انرژی) یکسانی را با اسپین‌های متقابل اشغال می‌کنند. اما به ‌علت اصل طرد پاولی، الکترون سوم باید به اوربیتال جدیدی برود که به طور متوسط از هسته دورتر است. به این ترتیب، بر خلاف هلیوم، لیتیوم به راحتی یونیده می‌شود و در واکنش‌های شیمیایی شرکت می‌کند. عنصر شیمیایی
معمولاً چنین تمایزاتی را در جدول تناوبی به تفاوت رنگ‌ها نشان می‌دهند. به جز تقسیم‌بندی بر اساس توانایی هدایت جریان الکتریکی، اکتینیدها، فلزهای قلیایی، فلزهای قلیایی خاکی، هالوژن‌ها، لانتانیدها، فلزهای واسطه، فلزهای پسا واسطه و گازهای نجیب نیز در جدول تناوبی حضور دارند. آلیاژهای آنتروپی بالا
هیچ تعریفی که از نظر HEA پذیرفته شده باشد وجود ندارد. در اصل HEAها به عنوان آلیاژهایی تعریف می‌شوند که حاوی حداقل ۵ عنصر با غلظت‌های ۵ تا ۳۵ درصد اتمی هستند. تحقیقات بعدی نشان داد که این تعریف می‌تواند گسترش یابد. اتو و همکاران پیشنهاد کرد که فقط آلیاژهایی که یک محلول جامد و بدون فازهای بین فلزی تشکیل می‌دهند باید آلیاژهای با آنتروپی بالا در نظر گرفته شوند، زیرا تشکیل فازهای مرتب باعث کاهش آنتروپی سیستم می‌شود. برخی از نویسندگان آلیاژهای ۴ جز را به عنوان آلیاژهای آنتروپی بالا توصیف کرده‌اند در حالی که برخی دیگر پیشنهاد کرده‌اند که آلیاژها سایر نیازهای HEA را برآورده می‌کنند، اما فقط با ۲–۴ عنصر یا یک آنتروپی مخلوط بین R و 1.5R دارند باید آلیاژهای «آنتروپی متوسط» در نظر گرفته شود. آنتی‌آندروژن
آنتی‌آندروژن‌ها را می توان بر اساس ساختار شیمیایی به چند نوع مختلف تقسیم کرد، از جمله آنتی‌آندروژن‌های استروئیدی، آنتی‌آندروژن‌های غیراستروئیدی و پپتیدها. آنتی‌آندروژن‌های استروئیدی شامل ترکیباتی مانند سیپروترونولاکتون، استرادیول، آبیراترون استات و فیناستراید هستند. آنتی‌آندروژن‌های غیراستروئیدی شامل ترکیباتی مانند بیکالوتامید، الاگولیکس، دی‌اتیل‌استیل بسترول، آمینوگلوتتیمید، و کتوکونازول؛ و پپتیدها شامل آنالوگ‌های GnRH مانند لوپرورلین و سترورلیکس هستند. تلوریم
VIA تلوریوم عنصری غیر فلزی با خواص بسیاری شبیه به سلنیم و گوگرد با عدد اتمی ۵۲؛ در گروه دوره پنجم جدول تناوبی جای دارد. جرم اتمی ۱۲۷٫۶۰؛ ظرفیتها ۴ و ۶ دارای هشت ایزتوپ پایدار است. از شبه‌فلزات کمیاب است. نقطه آغاز (آلبوم آلل)
۲- A Different Someone آلیاژ حافظه‌دار
بسیاری از فلزات دارای ساختارهای کریستالی مختلف با ترکیب مشابه هستند، اما اکثر فلزات این اثر حافظه شکل را نشان نمی‌دهند. خصوصیات خاصی که اجازه می‌دهد آلیاژهای حافظه شکل به شکل اصلی خود پس از گرمایش بازگردند تغییر شکل بلوری آن‌ها کاملا برگشت پذیر است. در اغلب تحولات کریستال، اتم‌های موجود در ساختار به وسیله انتشار، از طریق فلز عبور می‌کنند و ترکیبات را به صورت محلی تغییر می‌دهند، هرچند فلز به‌طور کلی از همان اتم ساخته شده‌است. تحول برگشت پذیر این انتشار اتم‌ها را شامل نمی‌شود، بلکه تمام اتم‌ها در یک زمان تغییر می یابند تا ساختار جدیدی را شکل دهند، به طوری که می‌توان از یک مربع با یک فشار بر روی دو طرف متضاد ساخته شود. در دماهای مختلف، ساختارهای مختلف ترجیح داده می‌شوند و زمانی که ساختار از طریق دمای انتقال سرد می‌شود، ساختار مارتنزیتی از فاز آستنیت تشکیل می‌شود. تلورول
تلورول یک گروه عاملی در ترکیبات آلی است که مانند الکل ها می‌باشد که در آن به جای یک اتم اکسیژن (O)، یک اتم تلوریم (Te) جایگزین شده‌است.تلورول ها، سلنول ها و تیول ها خواص مشابه دارند،اما تلورل‌ها ناپایدارتر هستند. استحاله دگرشکلی
استحالهٔ دگرشکلی یا استحاله آلوتروپیک به تبدیل یکی از گونه‌های مختلف ساختار بلوری دگرشکل به گونه دیگر توسط یک استحاله درجه اول گفته می‌شود. استحاله دگرشکلی یک استحاله چندریختی در عناصر شیمیایی است.[1] پیوند دوگانه
پیوندهای دوگانه را باید در مفهوم اوربیتال‌های هیبرید توضیح داد. برای نمونه در اتیلن هر اتم کربن داری سه اوربیتال sp و یک اوربیتال p است. سه اوربیتال sp در یک صفحه باقی می‌مانند و با هم زاویهٔ ۱۲۰ درجه درست می‌کنند و اوربیتال p عمود بر صفحهٔ آن‌ها قرار می‌گیرد. هنگامی که اتم‌های کربن به یکدیگر نزدیک می‌شوند، دو تا از اوربیتال‌های sp هم‌پوشانی می‌کنند و تشکیل یک پیوند سیگما می‌دهند. هم زمان دو اوربیتال p نیز به یکدیگر نزدیک می‌شوند و باهم در همان صفحه، یک پیوند پی را برقرار می‌کنند. هنگامی که بیشترین هم‌پوشانی را داریم اوربیتال‌های p به ناچار با یکدیگر موازی باقی می‌مانند و در نتیجه گردش به دور پیوند مرکزی ناممکن می‌شود.این خاصیت به ایجاد ایزومری سیس-ترانس می‌انجامد، چون هم پوشانی اوربیتال‌های p در بیشترین اندازهٔ خود است در نتیجه طول پیوندهای دوگانه کوتاه‌تر از تک‌پیوندها می‌شود. شیمی آلی
تا حدود سال ۱۸۵۰ میلادی بسیاری از دانشمندان بر این باور بودند که منشأ مواد آلی، جانداران و گیاهان هستند، آن‌ها تصور می‌کردند که مواد آلی را هرگز نمی‌توان از مواد معدنی و غیر آلی تولید نمود. دانشمندان همواره دنبال پاسخ به این پرسش بودند که چه ویژگی در ترکیبات کربن وجود دارد که آن‌ها را از ترکیبات مربوط به صد و چند عنصر دیگر جدول تناوبی متمایز کرده‌است. تعداد بسیاری از ترکیبات کربن وجود دارند که مولکول‌های آن‌ها می‌توانند بسیار بزرگ و پیچیده باشند. تعداد ترکیباتی که دارای عنصر کربن هستند چندین برابر بیشتر از تعداد ترکیبات بدون کربن است. مولکول‌های آلی شامل هزاران اتم شناخته شده‌اند و ترتیب قرار گرفتن اتم‌ها حتی در مولکول‌های نسبتاً کوچک نیز بسیار پیچیده‌است. یکی از مسائل اصلی در شیمی آلی، آگاهی از طرز قرار گرفتن اتم‌ها در مولکول‌ها یا تعیین ساختمان ترکیبات است. اتم‌های کربن می‌توانند به میزانی که برای اتم هیچ عنصر دیگری مقدور نیست، به یکدیگر متصل شوند. همچنین اتم‌های کربن می‌توانند زنجیرهایی شامل هزاران اتم یا حلقه‌هایی با اندازه‌های متفاوت ایجاد نمایند، زنجیرها و حلقه‌ها می‌توانند دارای شاخه و پیوندهای عرضی باشند، به اتم‌های کربن این زنجیرها و حلقه‌ها، اتم‌های دیگری نیز می‌تواند وصل شود، این اتم‌ها معمولاً هیدروژن، فلوئور، کلر، برم، ید، اکسیژن، نیتروژن، گوگرد، فسفر و سایر اتم‌های مختلف می‌باشند. هر آرایش مختلف از اتم‌ها مربوط به ترکیب متفاوتی است و هر ترکیب یک سری خواص شیمیایی و فیزیکی خاص خود را دارد، از این رو غیرمنتظره نیست که امروزه ده‌ها میلیون ترکیب شناخته شده کربن وجود داشته باشد. الکترونگاتیوی
در حالی که الکترونگاتیوی درامتداد دوره‌های جدول تناوبی (از چپ به راست) افزایش و درطول گروه‌ها (از بالا به پایین) کاهش می‌یابد، الکتروپوزیتیوی درامتداد دوره‌های جدول تناوبی (ازچپ به راست) کاهش و درطول گروه‌ها (از بالا به پایین) افزایش می‌یابد. این بدان معنی است که عناصر در قسمت بالا سمت راست جدول تناوبی (اکسیژن، گوگرد، کلر و …) بیشترین الکترونگاتیوی را خواهند داشت، و عناصر موجود در قسمت پایین سمت چپ (روبیدیوم، سزیم و فرانسیوم) بیشترین میزان الکتروپوزیتیوی را دارند. دوره ۱ جدول تناوبی
دوره ۱ جدول تناوبی ردیف اول یا دوره اول جدول تناوبی عناصر شیمیایی است. در جدول تناوبی عنصرها به ترتیب عدد اتمی (شمار پروتون‌ها در هسته)، به صورت صعودی مرتب شده‌اند. هر ردیف تازه در جدول، که یک دوره یا تناوب نامیده می‌شود، با افزوده شدن نخستین الکترون به یک لایهٔ الکترونی تازه آغاز می‌شود. ردیف‌های جدول تناوبی دوره تناوب و ستون‌های آن گروه نامیده می‌شود. عناصر شیمیایی، عنصرها در دوره، تناوب یا پریود مرتب می‌شوند تا عناصر با خواص شیمیایی مشابه در ستون‌های عمودی زیر یکدیگر قرار بگیرند. عنصرهای موجود در هر دسته تعداد لایه‌های الکترونی یکسانی دارند. در عنصرهای یک دوره، هر عنصر از عنصر قبلی‌اش (از نظر شمارهٔ گروه) یک پروتون و یک الکترون بیشتر دارد و خاصیت فلزی کمتر و الکترونگاتیوی و بار مؤثر هستهٔ بیشتری دارد. دوره اول شامل عناصر کمتری از هر ردیف دیگر در جدول است که فقط دو عنصر دارد: هیدروژن و هلیوم. این وضعیت را می‌توان با نظریه‌های مدرن ساختار اتمی توضیح داد. در توصیف مکانیک کوانتومی از ساختار اتمی، این دوره مربوط به پر شدن اوربیتال 1s است. دوره یک عناصر از قانون دوتایی پیروی می‌کند زیرا آنها برای تکمیل لایه ظرفیت خود به دو الکترون احتیاج دارند. هیدروژن و هلیوم قدیمی‌ترین و فراوان‌ترین عناصر جهان هستند. عنصر شیمیایی
تمام عناصر دارای تعدادی ایزوتوپ رادیواکتیو یا رادیوایزوتوپ می‌باشند. هر چند تمام این رادیوایزوتوپ‌ها طبیعی نیستند. رادیوایزوتوپ‌ها معمولاً با تابش پرتو آلفا یا پرتو بتا به عناصر دیگری تبدیل می‌شوند. ایزوتوپ‌های غیر رادیو اکتیو از هر عنصر، ایزوتوپ پایدار نام دارند. تمام ایزوتوپ‌های پایدار شناخته شده به صورت طبیعی یافت می‌شوند. بیشتر عناصری که در طبیعت یافت می‌شوند، بیش از یک ایزوتوپ پایدار دارند. بسیاری از رادیوایزوتوپ‌ها که در طبیعت یافت نمی‌شوند، پس از سنتز مصنوعی توصیف و معرفی می‌شوند. برخی عناصر نیز دارای هیچ ایزوتوپ پایداری نیستند که عنصر پایدار نامیده می‌شوند و به عکس برخی تنها دارای ایزوتوپ‌های رادیواکتیو می‌باشند. تمام عناصری که دارای عدد اتمی بیشتر از ۸۲ باشند در این دسته قرار دارند. ایزوتوپ‌های محیطی
عنصرهای شیمیایی با تعداد پروتون‌هایشان تعریف می‌شوند، اما جرم اتم با تعداد پروتون‌ها و نوترون‌های هسته تعیین می‌شود. ایزوتوپ‌ها اتم‌هایی هستند که از یک عنصر خاص تشکیل شده‌اند، اما تعداد نوترون‌های متفاوتی دارند پس اعداد جرمی متفاوتی دارند. نسبت بین ایزوتوپ‌های یک عنصر در جهان اندکی متفاوت است، بنابراین برای مطالعه تغییرهای نسبت ایزوتوپی در سراسر جهان، تغییرها در نسبت ایزوتوپی به عنوان انحراف از یک استاندارد، ضرب در ۱۰۰۰ تعریف می‌شود. این واحد " در هر میلیون " است. به عنوان یک قرارداد، نسبت ایزوتوپ سنگین تر به ایزوتوپ پایین‌تر است. خودپروردگی
در مقابل دگرپروردها از اندامگان زنده یا از بقایای آن‌ها استفاده می‌کنند تا مادّهٔ خام خود را تأمین نمایند. این گونه‌ها انرژی مورد نیاز را از دو راه به دست می‌آورند: دسته‌ای از نور (پس فوتوسنتزکننده‌اند) و گروهی از انرژی مواد شیمیایی (مواد معدنی یا مواد آلی). در نتیجه مواد آلی برای این موجودات (دست‌کم بخشی از آن‌ها که در نمودار زیر با نام ارگانوتروف مشخّص شده‌اند) هم منبع عنصر کربن است و هم در حکم منبع انرژی. تانسور
که در آن formula_26 دلتای کرونکر است که مشابه با ماتریس همانی عمل کرده و اثرش تغییر نام اندیس‌ها است (در این مثال تبدیل formula_4 به formula_28). این مثال ویژگی‌های مختلف نمادگذاری مؤلفه‌ها را نشان می‌دهد: توانایی بازآرایی جملات (جابه‌جایی)، نیاز به استفاده از اندیس‌های متفاوت هنگام کار با اشیاء مختلف در یک عبارت، توانایی تغییر نام اندیس‌ها و طریقی که تانسورهای هموردا و پادوردا با هم ترکیب می‌شوند، به گونه‌ای که تمام نمونه‌های ماتریس تبدیل و معکوس‌هایشان همدیگر را خنثی کرده به گونه‌ای که می‌توان به‌طور آنی دید که عباراتی چون formula_29 از نظر هندسی در تمام دستگاه‌های مختصاتی یکسان اند. آنتروپی
در مکانیک آماری، آنتروپی یا آشفتگی یا درگاشت (با نماد "S") مفهومی علمی و همچنین یک خاصیت فیزیکی قابل اندازه‌گیری است که در عادی‌ترین حالت با حالت اختلال، تصادفیدگی و عدم قطعیت مرتبط است. به عبارتی، آنتروپی یک سامانه‌ی فیزیکی، کمترین تعداد ذراتی که برای تعریف صحیح حالت دقیق سامانه لازم است، می‌باشد. آنتروپی نمایندهٔ تصادفی بودن مولکول‌ها است و در واقع ویژگی‌های یک سامانه را تعریف می‌کند. این واژه در رشته‌های گوناگون علمی، معانی متفاوت پیدا کرده‌است. موضوع دیگر مرتبط با انتروپی در مقوله نظامات ژئوپلتیکی است که توسط سایل بی کوهن مطرح شده به عقیده او هرچه سیستم ژیوپلتیکی بسته تر باشد آنتروپی افزایش و توانایی آن کاهش یافته و به نابودی تهدید می‌شود. عوامل ده‌گانه انتروپی از نظر او :۱. میزان پس‌انداز ۲. تولید کشاورزی۳. تولید صنعتی ۴. صادرات تحقیق و توسعه ۵. تعداد دانشمندان ۶. تعداد مهندسین ۷. کاهش دیون ۸. کاهش وابستگی به سوخت ۹. مبادله علمی ۱۰. تعداد اختراعاتی که ثبت شده.