O que é um elemento diatômico?

Elementos diatômicos: Moléculas diatómicas são moléculas compostas por apenas dois átomos, do mesmo elemento químico ou de elementos químicos diferentes. O prefixo di- é de origem grega, significando “dois”. Se uma molécula diatómica é constituída por dois átomos do mesmo elemento, como hidrogénio (H2) ou oxigénio (O2), então diz-se que é homonuclear. Caso contrário, se uma molécula diatómica é constituída por dois átomos diferentes, como o monóxido de carbono (CO) ou o óxido nítrico (NO), diz-se que a molécula é heteronuclear. A ligação em uma molécula diatômica homonuclear é não-polar.

Os únicos elementos químicos que formam moléculas diatômicas homonucleares estáveis à temperatura e pressão padrão (STP) (ou condições típicas de laboratório de 1 bar e 25 °C) são os gases hidrogênio (H2), nitrogênio (N2), oxigênio (O2), flúor (F2), e cloro (Cl2).

Os gases nobres (hélio, néon, argônio, crípton, xenônio e rádon) também são gases em STP, mas são monatômicos. Os gases diatômicos homonucleares e os gases nobres juntos são chamados de “gases elementares” ou “gases moleculares”, para distingui-los de outros gases que são compostos químicos.

A temperaturas ligeiramente elevadas, o bromo halogêneo (Br2) e o iodo (I2) também formam gases diatômicos. Todos os halógenos foram observados como moléculas diatômicas, exceto a astatina, que é incerta.

Os mnemônicos BrINClHOF, pronunciado “Brinklehof”, e HONClBrIF, pronunciado “Honkelbrif”, e HOFBrINCl (pronunciado como Hofbrinkle) foram cunhados para ajudar a lembrar a lista de elementos diatômicos.

7 Elementos Diatómicos

Quais são os Elementos Diatómicos

Os elementos diatómicos tiveram um papel importante na elucidação dos conceitos de elemento, átomo e molécula no século XIX, porque alguns dos elementos mais comuns, como o hidrogénio, oxigénio e azoto, ocorrem como moléculas diatómicas. A hipótese atômica original de John Dalton assumiu que todos os elementos eram monatômicos e que os átomos nos compostos normalmente teriam as proporções atômicas mais simples em relação uns aos outros. Por exemplo, Dalton assumiu que a fórmula da água era HO, dando o peso atômico do oxigênio como oito vezes o do hidrogênio, ao invés do valor moderno de cerca de 16. Como conseqüência, a confusão existia em relação aos pesos atômicos e fórmulas moleculares por cerca de meio século.

A partir de 1805, Gay-Lussac e von Humboldt mostraram que a água é formada por dois volumes de hidrogênio e um volume de oxigênio, e por volta de 1811 Amedeo Avogadro tinha chegado à interpretação correta da composição da água, com base no que hoje é chamado de lei de Avogadro e na suposição de moléculas elementares diatômicas. No entanto, estes resultados foram ignorados em sua maioria até 1860, em parte devido à crença de que átomos de um elemento não teriam afinidade química com átomos do mesmo elemento, e também em parte devido a aparentes exceções à lei de Avogadro que só mais tarde foram explicadas em termos de moléculas dissociadoras.

No Congresso de Karlsruhe de 1860 sobre pesos atômicos, Cannizzaro ressuscitou as idéias de Avogadro e as usou para produzir uma tabela consistente de pesos atômicos, que em sua maioria concordam com os valores modernos. Estes pesos foram um importante pré-requisito para a descoberta da lei periódica por Dmitri Mendeleev e Lothar Meyer.

Lista de Elementos Diatómicos

Um elemento diatómico é uma molécula de um elemento constituído por dois átomos. É uma forma de molécula diatómica homonuclear. Existem apenas 7 elementos diatómicos no total e apenas 5 elementos diatómicos à temperatura e pressão padrão (STP).

Os seguintes 5 elementos de gases são encontrados como moléculas diatómicas à temperatura e pressão ambiente:

• Hidrogénio – H2
• Nitrogénio – N2
• Oxigénio – O2
• Fluorina – F2
• Cloro – Cl2

Brómio e iodo existem normalmente na forma líquida, mas também como gases diatómicos a temperaturas ligeiramente superiores, perfazendo um total de 7 elementos diatómicos.

• Brómio – Br2
• Iodo – I2

Como Lembrar os Elementos Diatómicos

Um dispositivo mnemónico fácil é:

Não tenha medo da cerveja gelada

Hidrogénio
Nitrogénio
Fluorina
Oxigénio
Iodo
Cloro
Bromina

Os elementos diatómicos são os -ine halogéneos (flúor, cloro, bromo, iodo) e elementos com um -gen final (hidrogénio, oxigénio, nitrogénio). A astatina é outro halogéneo, mas o seu comportamento não é conhecido.

Os elementos diatómicos

As moléculas diatómicas estão normalmente no seu estado mais baixo ou no estado de terra, o que convencionalmente também é conhecido como o estado {\\i1}. Quando um gás de moléculas diatômicas é bombardeado por elétrons energéticos, algumas das moléculas podem ser excitadas para estados eletrônicos superiores, como ocorre, por exemplo, na aurora natural; explosões nucleares de alta altitude; e experimentos com foguetes de canhão eletrônico. Tal excitação também pode ocorrer quando o gás absorve luz ou outra radiação eletromagnética. Os estados de excitação são instáveis e naturalmente relaxam de volta ao estado do solo. Em várias escalas de tempo curtas após a excitação (normalmente uma fração de segundo, ou às vezes mais do que um segundo se o estado excitado for metastável), as transições ocorrem de estados eletrônicos mais altos para mais baixos e finalmente para o estado terrestre, e em cada transição resulta na emissão de um fóton. Esta emissão é conhecida como fluorescência. Sucessivamente estados eletrônicos superiores são convencionalmente denominados {\i1}, {\i1}estilo B}, {\i1}estilo C}, etc. (mas esta convenção nem sempre é seguida, e às vezes são usadas letras minúsculas e letras fora de seqüência alfabéticas, como no exemplo dado abaixo). A energia de excitação deve ser maior ou igual à energia do estado eletrônico para que a excitação ocorra.

Na teoria quântica, um estado eletrônico de uma molécula diatômica é representado pelo símbolo do termo molecular

^{\i1S+1}}Lambda (v)}

onde ^{\i1S+1} é o número quântico total do spin eletrônico, O Lambda é o número quântico total do impulso angular eletrônico ao longo do eixo internuclear, e o VD é o número quântico vibracional. O estilo de jogo Lambda assume os valores 0, 1, 2, …, que são representados pelos símbolos de estado eletrônico Sigma, Pi, Delta,…. Por exemplo, a tabela seguinte lista os estados eletrônicos comuns (sem números quânticos vibracionais) juntamente com a energia do nível vibracional mais baixo ({\displaystyle v=0}) de nitrogênio diatômico (N2), o gás mais abundante na atmosfera da Terra. Na tabela, os subscritos e superescritos após o {\displaystyle } dão detalhes mecânicos quânticos adicionais sobre o estado eletrônico.

Todos os Elementos Diatómicos

Algo na forma como pergunta me faz pensar que se está a referir a “Moléculas Diatómicas Homonucleares”, a.k.a -não oficialmente – Elementos Diatómicos.

Bem, alguns elementos são mais estáveis combinados com átomos do mesmo tipo do que sozinhos. Portanto, eles “preferem” estar ligados a outro átomo do mesmo elemento.

Os átomos individuais são bastante reactivos devido às suas conchas de valência incompletas e pela sua proximidade com os gases nobres correspondentes. Podemos dizer que esses átomos realmente querem completar suas conchas e isso se traduz em sua alta eletronegatividade.

Por quê? É exatamente a forma como a natureza funciona. Mas como nós cientistas odiamos respostas empíricas, vou dar-lhe dados adicionais, mesmo que eles sejam não é um Porquê Supremo.

*Firs, vamos lembrar quais de todos os elementos são como você chama, diatômico:

O fato de que estes elementos são diatômicos é SOMENTE quando eles estão sozinhos, NÃO quando quimicamente ligados a outro átomo. Quando o hidrogênio está ligado a algo diferente de si mesmo, o número de hidrogênios depende da carga do outro átomo.

Vamos tomar dio-oxigênio por exemplo:

Explicação pelo “Octect-reason” comum do modelo clássico de Lewis.

O átomo de oxigénio tem 6 electrões de valência (octeto incompleto), por isso tende a reagir com outros átomos para preencher as suas conchas mais exteriores. Assim, é instável.

O molécula de oxigénio tornou-se estável, pois ambos os átomos da molécula de oxigénio atingem o octeto completo através da partilha de electrões.