同素异形体

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碳的其中两种同素异形体，分别是钻石（左）及石墨（右）

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同素异形体，是指由相同的化学元素组成，而结构形态却不相同的单质。同素异形体由于结构不同，物理性质与化学性质上也有差异。同素异形体这一术语针对的是单质，而非化合物，更一般的术语是同质异形体，用于晶体材料。

例如磷的两种同素异形体，红磷和白磷，它们的燃点分别是摄氏240 °C（464 °F）和40 °C（104 °F），充分燃烧之后的产物都是五氧化二磷；白磷（P₄）有剧毒，可溶于二硫化碳，红磷（P_n）无毒，却不溶于二硫化碳。同素异形体之间在一定条件下可以相互转化，这种转化是一种化学变化。

生活中常见的有，碳的同素异形体石墨、金刚石（即钻石）、无定形碳等，磷的同素异形体白磷和红磷，氧元素的同素异形体氧气和臭氧。

同素异形体列表

非金属

元素	同素异形体	性质
碳(C)
	钻石	立体结构，等轴晶系，硬度高，透明，导电性弱，导热性强。
	石墨	平面结构，柔软，可导电
	蓝丝黛尔石	是一种六方晶系的金刚石
	无定形碳	又称非晶质碳
	奈米碳管	结构呈管状由六边形组成的蜂窝状结构
	碳60 富勒烯	60个碳原子组成截角正二十面体
磷(P)
	白磷(黄磷)	标准状况下为白色或淡黄色固体，溶于二硫化碳。室温下在空气中冒烟，易自燃。有剧毒。化学性质比红磷活泼。
	红磷(赤磷)	红色粉末状，较安定，不会自燃，无毒
	黑磷(灰磷）	有金属光泽，又称金属磷，是高聚的不溶性固体，最安定，可导电
	紫磷	又称希托夫磷，单斜晶系
氧(O)
	氧气(O2)	标准状况下为强氧化性的气体，无色无味，温度将至-182.97℃变成淡蓝色液体，-222.80℃变成淡蓝色雪花状固体。
	臭氧(O3)	氧化性比氧气还要强的淡蓝色气体，有特殊的腥味，常温下能将银、硫化铅等物质氧化。氧气在放电下转化为臭氧，而臭氧受热即可变回氧气。
	氧4(四聚氧)(O4)	亚稳态存在，存在时间很短。
	氧8(红氧)(O8)	深红色固体，由氧气在室温下于10GPa转变而成(压强继续增大会逐渐变成黑色)。O8表现出单斜晶系的C2/m对称。
	金属氧	由ε相的O8在96GPa以上转变为ζ相的金属氧，金属氧在低温下表现出超导性。
氮(N)
	氮气(N2)	标准状况下为气体，无色无味，温度将至-196℃变成无色液体，-210℃变成无色固体。
	氮3(N3)	可能是环状或直线状的分子，极不稳定。
	氮4(N4)	性质不稳定，容易分解成氮气，同时释放能量。
	氮8(N8)，又名八氮立方烷	还未发现，是一种假想的单质。预计拥有22.9 MJ/kg的能量密度。
	氮6	还未发现
硫(S)
	弹性硫
	单斜硫(S8)	浅黄色固体，熔点119℃。
	斜方硫(S8)	黄色固体，熔点112.8℃。
硒(Se)
	灰硒	灰硒是半导体，具有可观的光电导性
	红硒
	黑硒	脆性，有光泽，结构不规则和复杂
硼(B)
	无定形硼
	结晶硼
硅(Si)
	晶体硅	金刚石立方结构
	无定形硅	比晶体硅熔点低，密度和硬度也低。
砷(As)
	黄砷	分子晶体，由四个As原子组成。
	灰砷	最安定，有金属光泽，又称金属砷
	黑砷	加热分解三氧化二砷制得
氢(H)
	氢气(H2)	由两个氢原子以共价键结合，是最轻的气体。易燃。
	氢3(H3)	不稳定，只能以激发态存在
	金属氢

金属

A~Z

元素	同素异形体	性质
锗(Ge)
	α-锗
	β-锗	高压下形成。
锑(Sb)
	金属锑	锑的最稳定的同素异形体。
	黑锑
锡(Sn)
	α-锡（灰锡）
	β-锡（白锡）	金属锡。
	γ-锡（斜方锡）
	σ-锡	高压下形成
铁(Fe)
	α-铁（铁素体）	铁的同素异形体
	β-铁
	ε-铁
	γ-铁（奥氏体）
	δ-铁（Delta ferrite）