Quali sono gli elementi biatomici?

Gli elementi biatomici, chiamati anche molecole biatomiche omonucleari, sono composti solo da due atomi degli stessi elementi chimici (Helmenstine, 2017).

Alcuni elementi non possono esistere da soli, anche quando sono isolati da qualsiasi altro tipo di atomo. Elementi di questa natura si combinano con gli atomi dello stesso elemento per essere stabili.

In altre parole, l'idrogeno, elemento biatomico, non può essere di per sé. Non può esistere semplicemente H.

L'idrogeno è così reattivo che quando è isolato da tutto tranne l'idrogeno, si unirà in una molecola biatomica (di due atomi).

Pertanto, l'idrogeno gassoso, che a volte viene utilizzato come combustibile, esiste come H 2 (elementi diatermici, SF).

Molecole biatomiche

Le molecole biatomiche contengono due atomi legati chimicamente. Se i due atomi sono identici, come ad esempio la molecola di ossigeno (O 2 ), compone una molecola biatomica omonucleare, mentre se gli atomi sono diversi, come nella molecola di monossido di carbonio (CO), forma una molecola biatomica eteronucleare.

Le molecole che contengono più di due atomi sono chiamate molecole poliatomiche, ad esempio, diossido di carbonio (CO 2 ) e acqua (H 2 O). Le molecole di polimero possono contenere molte migliaia di atomi componenti (Encyclopædia Britannica, 2016).

Ci sono sette elementi che formano molecole biatomiche. I seguenti 5 gas degli elementi si trovano come molecole biatomiche a temperatura ambiente e pressione:

-Hydrogen - H 2

-Nitrogeno - N 2

-Oxygen - O 2

-Fluoruro - F 2

-Cloro - Cl 2

Il bromo e lo iodio comunemente esistono in forma liquida, ma anche come gas biatomico a temperature leggermente più alte, per un totale di 7 elementi biatomici.

-Bromo - Br 2

-Yodo - I 2

Gli elementi biatomici sono alogeni (fluoro, cloro, bromo, iodio) ed elementi con un terminus -geno (idrogeno, ossigeno, azoto). L'astina è un altro alogeno, ma il suo comportamento è sconosciuto (Helmenstine A., 2014).

Proprietà di elementi biatomici

Tutte le molecole biatomiche sono lineari, che è la disposizione spaziale più semplice degli atomi.

È conveniente e comune rappresentare una molecola biatomica come due masse puntiformi (i due atomi) collegate da una molla senza massa.

Le energie coinvolte nei movimenti della molecola possono essere suddivise in tre categorie:

  • Le energie di traduzione (la molecola che si sposta dal punto A al punto B)
  • Le energie di rotazione (la molecola ruota attorno al suo asse)
  • Energie vibrazionali (molecole che vibrano in una varietà di modi)

Tutti gli elementi biatomici sono gas a temperatura ambiente ad eccezione di bromo e iodio che sono liquidi (lo iodio può persino essere allo stato solido) e tutti gli elementi biatomici, ad eccezione dell'ossigeno e dell'azoto, sono uniti da un singolo legame.

La molecola di ossigeno ha i suoi due atomi collegati da un doppio legame e quello di azoto da un triplo legame (senza limiti, SF).

Alcuni elementi biatomici

idrogeno

L'idrogeno (H 2 ), con un numero atomico pari a 1, è un gas incolore che non è stato formalmente scoperto come elemento da Henry Cavendish fino al 1766, ma è stato scoperto casualmente circa un secolo prima da Robert Boyle.

È un gas incolore, inodore e non tossico che esiste naturalmente nel nostro Universo. Essendo il primo elemento nella tavola periodica, l'idrogeno è il più leggero e il più abbondante di tutti gli elementi chimici dell'universo poiché costituisce il 75% della sua massa.

azoto

L'azoto (N 2 ) ha un numero atomico di sette e costituisce circa il 78, 05% dell'atmosfera terrestre in volume.

È un gas inodore, incolore e per lo più inerte, e rimane incolore e inodore allo stato liquido.

ossigeno

Oxygen (O 2 ) ha un numero atomico di otto. Questo gas incolore e inodore ha otto protoni nel nucleo ed è blu pallido nei suoi stati liquido e solido.

Un quinto dell'atmosfera terrestre è composto da ossigeno ed è il terzo elemento più abbondante nell'universo in massa.

L'ossigeno è l'elemento più abbondante nella massa della biosfera terrestre. L'alta concentrazione di ossigeno nell'atmosfera è il risultato del ciclo dell'ossigeno terrestre, che è principalmente guidato dalla fotosintesi delle piante (Oxygen Facts, SF).

Fluor

Il fluoro (F 2 ) ha un numero atomico di nove ed è il più reattivo ed elettronegativo di tutti gli elementi. Questo elemento non metallico è un gas giallo pallido che fa parte del gruppo alogeno.

George Gore era apparentemente il primo scienziato a isolare il fluoro, ma il suo esperimento esplose quando il fluoro prodotto fu fatto reagire con l'idrogeno.

Nel 1906, Ferdinand Frederic Henri Moissan fu insignito del premio Nobel per la chimica per il suo lavoro in isolamento di fluoro nel 1886. È l'elemento più elettronegativo nella tavola periodica.

cloro

Il cloro (Cl 2 ) è un membro del gruppo alogeno con un numero atomico di diciassette. Una delle sue forme, NaCl, è stata utilizzata fin dall'antichità.

Il cloro è stato utilizzato per migliaia di anni in molte altre forme, ma non è stato nominato fino al 1810 da Sir Humphry Davy.

Il cloro nella sua forma pura è verde giallastro, ma i suoi composti comuni sono tipicamente incolori (Fatti del cloro, SF).

bromo

Il bromo (Br 2 ) ha un numero atomico di trentacinque. È un liquido marrone scuro pesante, l'unico elemento non metallico che è un liquido.

Il bromo fu scoperto da Antoine J. Balard nel 1826. Fu usato per scopi importanti molto prima che fosse formalmente scoperto.

iodio

Lo iodio (I 2 ) ha un numero atomico di cinquantatre, con cinquantatre protoni nel nucleo di un atomo. È un blu-nero non metallico che svolge un ruolo molto importante nella chimica organica.

Lo iodio fu scoperto nel 1811 da Barnard Courtois. Lo ha chiamato iodio dalla parola greca "iodes" che significa viola. È un solido blu-nero.

Lo iodio gioca un ruolo molto importante nella biologia di tutti gli organismi viventi poiché la sua carenza porta a malattie come ipertiroidismo e ipotiroidismo (Royal Society of Chemistry, 2015).