Diatomische moleculen: homonucleair en heteronucleair

Er zijn honderden diatomische moleculen. Deze lijst bevat diatomaire elementen en diatomische chemische verbindingen.

Sommige van deze moleculen bestaan ​​uit één element of zijn diatomaire elementen. Diatomische elementen zijn voorbeelden van homonucleaire moleculen, waar alle atomen in het molecuul hetzelfde zijn. De chemische bindingen tussen de atomen zijn covalent en niet-polair. De zeven diatomaire elementen zijn:

Waterstof (H₂)
Stikstof (N₂)
Zuurstof (O₂)
Fluor (F₂)
Chloor (Cl₂)
Jodium (ik₂)
Broom (Br₂)

Sommige bronnen zullen zeggen dat er vijf diatomische elementen zijn in plaats van zeven. Dit komt omdat slechts vijf elementen stabiele diatomaire moleculen vormen bij standaard temperatuur en druk: de gassen waterstof, stikstof, zuurstof, fluor en chloor. Broom en jodium vormen homonucleaire diatomaire moleculen bij iets hogere temperaturen. Het is mogelijk dat een achtste element een diatomair molecuul vormt. De status van astatine is onbekend.

Er bestaan ​​veel andere diatomaire moleculen van twee elementen. In feite vormen de meeste elementen diatomaire moleculen, vooral bij hogere temperaturen. Bij een bepaalde temperatuur breken alle moleculen echter in hun samenstellende atomen. De edelgassen vormen geen diatomaire moleculen. Diatomische moleculen die uit twee verschillende elementen bestaan, worden genoemd heteronucleaire moleculen. Hier zijn een paar heteronucleair diatomaire moleculen:

CO
NEE
MgO
HCl
KBr
HF
SiO

Er zijn veel binaire verbindingen die bestaan ​​uit een 1-op-1-verhouding van twee soorten atomen, maar ze worden niet altijd beschouwd als diatomaire moleculen. De reden is dat deze verbindingen alleen gasvormige diatomaire moleculen zijn als ze verdampt zijn. Wanneer ze afkoelen tot kamertemperatuur, vormen de moleculen polymeren. Voorbeelden van dit type verbinding zijn siliciumoxide (SiO) en magnesiumoxide (MgO).

Alle diatomaire moleculen hebben lineaire geometrie. Er is geen andere mogelijke geometrie omdat het verbinden van een paar objecten noodzakelijkerwijs een lijn oplevert. Lineaire geometrie is de eenvoudigste rangschikking van atomen in een molecuul.

Het is mogelijk dat extra elementen homonucleaire diatomaire moleculen vormen. Deze elementen zijn diatomisch wanneer ze verdampt zijn, maar polymeriseren wanneer ze worden afgekoeld. Elementair fosfor kan worden verwarmd tot difosfor, P₂. Zwaveldamp bestaat voornamelijk uit zwavel, S₂. Lithium vormt dilithium, Li₂, in de gasfase (en nee, je kunt er geen ruimteschip op draaien). Ongewone diatomaire elementen zijn onder meer ditungsten (W₂) en dimolybdeen (Mo₂), die via zesvoudige bindingen als gassen zijn verbonden.

Wist je dat ongeveer 99 procent van de atmosfeer van de aarde uit slechts twee diatomaire moleculen bestaat? Stikstof vertegenwoordigt 78 procent van de atmosfeer, terwijl zuurstof 21 procent is. Het meest voorkomende molecuul in het universum is ook een diatomair element. Waterstof, H₂, neemt een groot deel van de massa van het universum voor zijn rekening, hoewel het alleen goed is voor een deel per miljoen concentratie in de atmosfeer van de aarde.