¿Qué es un elemento diatómico?

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Elementos diatómicos: Las moléculas diatómicas son moléculas compuestas por sólo dos átomos, del mismo o diferente elemento químico. El prefijo di- es de origen griego y significa «dos». Si una molécula diatómica está formada por dos átomos del mismo elemento, como el hidrógeno (H2) o el oxígeno (O2), se dice que es homonuclear. En cambio, si una molécula diatómica está formada por dos átomos diferentes, como el monóxido de carbono (CO) o el óxido nítrico (NO), se dice que la molécula es heteronuclear. El enlace en una molécula diatómica homonuclear es no polar.

Tabla periódica que muestra los elementos que existen como moléculas diatómicas homonucleares en condiciones típicas de laboratorio.

Los únicos elementos químicos que forman moléculas diatómicas homonucleares estables a temperatura y presión estándar (STP) (o condiciones típicas de laboratorio de 1 bar y 25 °C) son los gases hidrógeno (H2), nitrógeno (N2), oxígeno (O2), flúor (F2) y cloro (Cl2).

¿Qué es un elemento diatómico?

Los gases nobles (helio, neón, argón, criptón, xenón y radón) también son gases a STP, pero son monatómicos. Los gases diatómicos homonucleares y los gases nobles se denominan conjuntamente «gases elementales» o «gases moleculares», para distinguirlos de otros gases que son compuestos químicos.

A temperaturas ligeramente elevadas, los halógenos bromo (Br2) y yodo (I2) también forman gases diatómicos. Todos los halógenos se han observado como moléculas diatómicas, excepto el astato, que es incierto.

Los mnemónicos BrINClHOF, pronunciado «Brinklehof», y HONClBrIF, pronunciado «Honkelbrif», y HOFBrINCl (pronunciado como Hofbrinkle) se han acuñado para ayudar a recordar la lista de elementos diatómicos.

Los elementos que se encuentran como moléculas diatómicas son el hidrógeno (H, elemento 1), el nitrógeno (N, elemento 7), el oxígeno (O, elemento 8), el flúor (F, elemento 9), el cloro (Cl, elemento 17), el bromo (Br, elemento 35) y el yodo (I, elemento 53).

¿Cuáles son los 7 tipos de elementos diatómicos?

Si la molécula diatómica está formada por átomos de dos elementos diferentes, entonces es una molécula diatómica heteronuclear. Hay siete elementos que se presentan naturalmente como moléculas diatómicas homonucleares en sus estados gaseosos: el hidrógeno, el nitrógeno, el oxígeno, el flúor, el cloro, el bromo y el yodo.

7 Elementos Diatómicos

Esta es una lista de los siete elementos diatómicos. Los siete elementos diatómicos son:

  • Hidrógeno (H2)
  • Nitrógeno (N2)
  • Oxígeno (O2)
  • Fluoro (F2)
  • Cloro (Cl2)
  • Yodo (I2)
  • Bromo (Br2)

Todos estos elementos son no metales, ya que los halógenos son un tipo especial de elemento no metálico. El bromo es un líquido a temperatura ambiente, mientras que los demás elementos son todos gases en condiciones ordinarias. Al bajar la temperatura o aumentar la presión, los otros elementos se convierten en líquidos diatómicos.

La astatina (número atómico 85, símbolo At) y la tennessina (número atómico 117, símbolo Ts) también pertenecen al grupo de los halógenos y pueden formar moléculas diatómicas. Sin embargo, algunos científicos predicen que la tennessina puede comportarse más como un gas noble.

Qué son los elementos diatómicos

Los elementos diatómicos desempeñaron un papel importante en la elucidación de los conceptos de elemento, átomo y molécula en el siglo XIX, porque algunos de los elementos más comunes, como el hidrógeno, el oxígeno y el nitrógeno, se presentan como moléculas diatómicas. La hipótesis atómica original de John Dalton suponía que todos los elementos eran monatómicos y que los átomos de los compuestos tendrían normalmente las proporciones atómicas más simples entre sí. Por ejemplo, Dalton asumió que la fórmula del agua era HO, dando el peso atómico del oxígeno como ocho veces el del hidrógeno, en lugar del valor moderno de alrededor de 16. Como consecuencia, hubo confusión en cuanto a los pesos atómicos y las fórmulas moleculares durante aproximadamente medio siglo.

Ya en 1805, Gay-Lussac y von Humboldt demostraron que el agua está formada por dos volúmenes de hidrógeno y un volumen de oxígeno, y en 1811 Amedeo Avogadro había llegado a la interpretación correcta de la composición del agua, basándose en lo que ahora se llama la ley de Avogadro y en la suposición de moléculas elementales diatómicas. Sin embargo, estos resultados fueron ignorados en su mayor parte hasta 1860, en parte debido a la creencia de que los átomos de un elemento no tendrían afinidad química hacia los átomos del mismo elemento, y también en parte debido a las aparentes excepciones a la ley de Avogadro que no se explicaron hasta más tarde en términos de moléculas en disociación.

En el Congreso de Karlsruhe de 1860 sobre pesos atómicos, Cannizzaro resucitó las ideas de Avogadro y las utilizó para producir una tabla consistente de pesos atómicos, que en su mayor parte coinciden con los valores modernos. Estos pesos fueron un requisito importante para el descubrimiento de la ley periódica por parte de Dimitri Mendeleev y Lothar Meyer.

Lista de elementos diatómicos

Un elemento diatómico es una molécula de un elemento que consta de dos átomos. Es una forma de molécula diatómica homonuclear. Sólo hay 7 elementos diatómicos en total y sólo 5 elementos diatómicos a temperatura y presión estándar (STP).

Los siguientes 5 elementos gaseosos se encuentran como moléculas diatómicas a temperatura y presión ambiente:

  • Hidrógeno – H2
  • Nitrógeno – N2
  • Oxígeno – O2
  • Fluoro – F2
  • Cloro – Cl2

El bromo y el yodo existen comúnmente en forma líquida, pero también como gases diatómicos a temperaturas ligeramente superiores, lo que hace un total de 7 elementos diatómicos.

  • Bromo – Br2
  • Yodo – I2

Cómo recordar los elementos diatómicos

Un recurso nemotécnico fácil es:

No tengas miedo a la cerveza helada

Hidrógeno
Nitrógeno
Fluoro
Oxígeno
Yodo
Cloro
Bromo

Los elementos diatómicos son los halógenos con -seno (flúor, cloro, bromo, yodo) y los elementos con terminación -gen (hidrógeno, oxígeno, nitrógeno). El astato es otro halógeno, pero no se conoce su comportamiento.

¿Qué son los elementos diatómicos

Las moléculas diatómicas se encuentran normalmente en su estado más bajo o estado de reposo, que convencionalmente se conoce también como estado {\displaystyle X}. Cuando un gas de moléculas diatómicas es bombardeado por electrones energéticos, algunas de las moléculas pueden ser excitadas a estados electrónicos superiores, como ocurre, por ejemplo, en la aurora natural; en las explosiones nucleares a gran altitud; y en los experimentos de cañones de electrones con cohetes. Esta excitación también puede producirse cuando el gas absorbe la luz u otra radiación electromagnética. Los estados de excitación son inestables y se relajan de forma natural hasta alcanzar el estado básico. A lo largo de varias escalas de tiempo cortas después de la excitación (normalmente una fracción de segundo, o a veces más de un segundo si el estado excitado es metaestable), se producen transiciones de estados electrónicos superiores a inferiores y, en última instancia, al estado básico, y en cada transición se emite un fotón. Esta emisión se conoce como fluorescencia. Los estados electrónicos sucesivamente superiores se denominan convencionalmente {\displaystyle A}, {\displaystyle B}, {\displaystyle C}, etc. (pero no siempre se sigue esta convención, y a veces se utilizan letras minúsculas y alfabéticamente fuera de secuencia, como en el ejemplo dado a continuación). La energía de excitación debe ser mayor o igual que la energía del estado electrónico para que se produzca la excitación.

En la teoría cuántica, un estado electrónico de una molécula diatómica se representa por el símbolo de término molecular

{\displaystyle ^{2S+1}\Lambda (v)}

donde {\displaystyle S} es el número cuántico de espín electrónico total, {\displaystyle \Lambda } es el número cuántico de momento angular electrónico total a lo largo del eje internuclear, y {\displaystyle v} es el número cuántico vibracional. {\displaystyle \Lambda } toma los valores 0, 1, 2, …, que se representan con los símbolos de estado electrónico {\displaystyle \Sigma }, {\displaystyle \Pi }, {\displaystyle \Delta },…. Por ejemplo, la siguiente tabla enumera los estados electrónicos comunes (sin números cuánticos vibracionales) junto con la energía del nivel vibracional más bajo ({\displaystyle v=0}) del nitrógeno diatómico (N2), el gas más abundante en la atmósfera terrestre. En la tabla, los subíndices y superíndices después de {\displaystyle \Lambda } dan detalles mecánicos cuánticos adicionales sobre el estado electrónico.

Todos los elementos diatómicos

Algo en la forma en que preguntas me hace pensar que te refieres a «moléculas diatómicas homonucleares», también conocidas -no oficialmente- como elementos diatómicos.

Bueno, algunos elementos son más estables combinados con átomos del mismo tipo que solos. Así que «prefieren» estar unidos a otro átomo del mismo elemento.

Los átomos individuales son bastante reactivos debido a sus envolturas de valencia incompletas y por su cercanía a sus correspondientes gases nobles. Podemos decir que esos átomos realmente quieren completar sus envolturas y eso se traduce en su alta electronegatividad.

¿Por qué? Es simplemente la forma en que funciona la naturaleza. Pero como los científicos odiamos las respuestas empíricas, te daré datos adicionales, aunque no sean un Porqué definitivo.

*Primero, recordemos cuáles de todos los elementos son como tú dices, diatómicos:

El hecho de que estos elementos sean diatómicos es SOLO cuando están solos, NO cuando están unidos químicamente a otro átomo. Cuando el hidrógeno está unido a algo que no sea él mismo, el número de hidrógenos depende de la carga del otro átomo.

Tomemos como ejemplo el dioxígeno:

Explicando por la común «Octectrazón» del Modelo de Lewis clásico.

El átomo de oxígeno tiene 6 electrones de valencia(octeto incompleto), por lo que tiende a reaccionar con otros átomos para llenar sus conchas más externas. Así que es inestable.

La molécula de oxígeno se ha convertido en estable ya que ambos átomos en la molécula de oxígeno logran el octeto completo al compartir los electrones.

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