「同位体」とは異なります。
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出典検索?: "同素体" ? ニュース ・ 書籍 ・ スカラー ・ CiNii ・ J-STAGE ・ NDL ・ dlib.jp ・ ジャパンサーチ ・ TWL（2011年7月）
ダイヤモンドとグラファイトの写真とそれぞれの結晶構造。

同素体（どうそたい、英語: allotrope、英語: allotropism）とは、同一元素の単体のうち、原子の配列(結晶構造)や結合様式の関係が異なる物質同士の関係をいう。同素体は単体、すなわち互いに同じ元素から構成されるが、化学的・物理的性質が異なる事を特徴とする。

典型的な例としてよく取り上げられるものに、ダイヤモンドと黒鉛（グラファイト）がある。炭素の同素体である両者は硬度以外にも、透明度や電気伝導性が大きく異なるが、これはダイヤモンドの分子（正四面体の格子)とグラファイトの分子（平面的な六方格子の層）の構造に大きな違いがあるためで、物性における分子構造の重要性を示す例となっている。

多くの同素体は安定した分子として存在し、相転移(気体、液体、固体)しても化学形は変化しない (例：O2、O3) が、例外的にリンの同素体は固体でのみ現れ、液体ではすべて P4 の形を取る。　
歴史

同素体の概念は、1841年にスウェーデンの化学者であるイェンス・ヤコブ・ベルセリウス男爵によってギリシャ語のαλλοτροπο?（異なっている）から命名・提唱された[1]が、証明はされなかった[2]。しかしその後、1860年にアボガドロの仮説によって多原子分子の存在が理解されるようになり、酸素の同素体である O2 と O3 が広く認められるようになった。20世紀初頭になると、炭素の同素体などは結晶構造の違いによるものであると広く認められるようになった。

1912年、ヴィルヘルム・オストヴァルトは、元素の同素体は化合物で知られている多形の特殊な例であり、allotrope と allotropy の用語がとり違えられている点に言及した。多くの化学者がこの主張を行ったが、IUPAC や多くのテキストは元素のためだけの allotrope と allotropy の使用を支持している。
おもな同素体

一般的に、可変な配位数と酸化数を持ち、また、連鎖 (catenation) しやすい元素ほど同素体を多く持つ傾向にある。同素体は一般に、ハロゲンと貴ガス元素を除く非金属元素と、半金属元素で顕著であるが、金属元素も多くの同素体を持つ。
非金属
炭素

ダイヤモンド - 非常に硬い無色の結晶。炭素原子が正四面体格子状に配置した分子構造をとる。電気伝導性が低い。優れた熱導体。

ロンズデーライト - 六方晶ダイヤモンドとも呼ばれる。

グラファイト - 黒鉛とも呼ばれる薄片状に剥がれやすい層状の黒色固体。中程度の電気伝導性を持つ。グラフェンが何層にも重なった構造をとる。