ЩО ТАКЕ ДІАТОМІЧНІ ЕЛЕМЕНТИ? (ПРИКЛАДИ) - ХІМІЯ - 2025

У двоатомних елементах , гомоядерних двоатомних молекули, звані також складаються тільки з двох атомів тих же хімічних елементів. Деякі елементи не можуть існувати самі по собі, навіть коли вони ізольовані від будь-якого іншого типу атома.

Елементи такого характеру будуть поєднуватися з атомами того ж елемента, щоб бути стійкими. Іншими словами, водень, діатомовий елемент, не може бути сам по собі. Не може просто існувати H.

Водень настільки реакційноздатний, що коли його ізолювати від усього, крім водню, він поєднується у діатомічну (двоатомну) молекулу. Отже, газ водню, який іноді використовується як паливо, існує як H ₂ .

Діатомні молекули

Діатомні молекули містять два атоми, які хімічно пов'язані. Якщо два атоми однакові, як, наприклад, молекула кисню (O ₂ ), вона складає гомоядерну діатомічну молекулу, тоді як якщо атоми різні, як у молекулі оксиду вуглецю (СО), вона утворює діатомову молекулу гетероядерні.

Молекули, що містять більше двох атомів, називаються багатоатомними молекулами, наприклад, вуглекислим газом (CO ₂ ) і водою (H ₂ O). Полімерні молекули можуть містити багато тисяч компонентів атомів.

Є сім елементів, які складають діатомічні молекули. Наступні 5 елементних газів виявляються як діатомічні молекули при кімнатній температурі та тиску:

-Відводень - H ₂

-Азот - N ₂

-Оксиген - O ₂

-Фторид - F ₂

-Хлор - Cl ₂

Бром і йод зазвичай існують у рідкій формі, але також є двоатомними газами при дещо більш високій температурі, утворюючи загалом 7 діатомічних елементів.

-Бромо - Br ₂

-Іодин - I ₂

Діатомні елементи - це галогени (фтор, хлор, бром, йод) та елементи із закінченням -гену (водень, кисень, азот). Астатин - ще один галоген, але його поведінка невідома.

Властивості діатомічних елементів

Всі діатомічні молекули лінійні, що є найпростішим просторовим розташуванням атомів.

Зручно і загально зображувати діатомічну молекулу у вигляді двох точкових мас (двох атомів), з'єднаних пружиною без маси.

Енергії, що беруть участь у рухах молекули, можна розділити на три категорії:

• Поступальні енергії (молекула, яка рухається від точки А до точки В)
• Енергії обертання (молекула, що обертається навколо своєї осі)
• Вібраційні енергії (молекули, що вібрують різними способами)

Усі діатомічні елементи - це гази кімнатної температури за винятком брому та йоду, які є рідинами (йод може бути навіть у твердому стані), і всі, за винятком кисню та азоту, пов'язані єдиним зв’язком.

Молекула кисню має два атоми, з'єднані подвійним зв’язком, а молекула азоту - потрійним зв’язком.

Деякі діатомічні елементи

Водень

Водень (H ₂ ) з атомним числом 1 - це безбарвний газ, який формально не був відкритий Генрі Кавендішем як елемент до 1766 року, але був випадково знайдений близько ста років раніше Робертом Бойлом.

Малюнок 1: структура молекули водню.

Це безбарвний, нетоксичний газ, який природним чином існує у нашому Всесвіті. Будучи першим елементом періодичної таблиці, водень - найлегший і найбагатший з усіх хімічних елементів у Всесвіті, оскільки він складає 75% його маси.

Азот

Азот (N ₂ ) має атомне число сім і становить близько 78,05% земної атмосфери за об'ємом.

Це без запаху, безбарвного і здебільшого інертного газу, і він залишається безбарвним і без запаху в рідкому стані.

Фігура 2: структура молекули азоту.

Кисень

Кисень (O ₂ ) має атомне число вісім. Цей безбарвний газ без запаху має вісім протонів у своєму ядрі і блідо-синій у рідкому та твердому станах.

П’яту частину атмосфери Землі складають кисень, і це третій за масою елемент у Всесвіті.

Малюнок 3: структура молекули кисню.

Кисень - найпоширеніший за масою елемент в біосфері Землі. Висока концентрація кисню в атмосфері є результатом кисневого циклу Землі, який в основному здійснюється за рахунок фотосинтезу в рослинах.

Фтор

Фтор (F ₂ ) має атомне число дев'ять, і він є найбільш реактивним та електронегативним з усіх елементів. Цей неметалічний елемент - це блідо-жовтий газ, що входить до групи галогену.

Джордж Гор був, мабуть, першим вченим, який виділив фтор, але його експеримент вибухнув, коли фтор, що вийшов, вступив у реакцію з воднем.

Фіг.4: структура молекули фтору.

У 1906 р. Фердінан Фредерік Анрі Мойссан був удостоєний Нобелівської премії з хімії за свою роботу з виділення фтору в 1886 р. Це найбільш електронегативний елемент періодичної таблиці.

Хлор

Хлор (Cl ₂ ) є членом галогенної групи з атомним числом сімнадцять. Одна з його форм, NaCl, використовується з давніх часів.

Фіг.5: будова молекули хлору.

Хлор використовувався тисячі років у багатьох інших формах, але його названо не до 1810 року сером Хамфрі Деві.

Хлор у чистому вигляді жовтувато-зелений, але звичайні сполуки, як правило, безбарвні.

Бром

Бром (Br ₂ ) має атомне число тридцять п’ять. Це важка темно-коричнева рідина, єдиний неметалічний елемент - рідина.

Малюнок 6: Будова молекули брому.

Бром був відкритий Антуаном Дж. Балард в 1826 році. Він використовувався для важливих цілей задовго до того, як він був офіційно відкритий.

Йод

Йод (I ₂ ) має атомне число п'ятдесят три, з п’ятдесят три протони в ядрі атома. Це синьо-чорний неметал, який відіграє дуже важливу роль в органічній хімії.

Фігура 7: будова молекули йоду.

Йод був відкритий у 1811 році Барнард Куртуа. Він назвав його йодом від грецького слова "йоди", що означає фіалка. Це синьо-чорне тверде речовина.

Йод відіграє дуже важливу роль у біології всіх живих організмів, оскільки його дефіцит призводить до таких захворювань, як гіпертиреоз та гіпотиреоз.

Список літератури

1. (СФ). Гомонуклеарні діатомічні молекули. Відновлено з безмежного сайту.com.
2. Факти хлору. (СФ). Відновлено з сайту softschools.com.
3. Діатомічні елементи. (СФ). Відновлено з сайту ths.talawanda.org.
4. Encyclopædia Britannica. (2016 р., 14 вересня). Молекула. Відновлено з britannica.com.
5. Гельменстін, А. (2014, 28 вересня). Діатомічні елементи. Відновлено з sciencenotes.org.
6. Гельменстін, А.М. (2017, 29 березня). Що таке сім діатомічних елементів? Відновлено з thinkco.com.
7. Кисневі факти. (СФ). Відновлено з сайту softschools.com.
8. Королівське хімічне товариство. (2015). молекулярний йод. Відновлено з chemspider.com.