Was sind die zweiatomigen Elemente?
Die zweiatomigen Elemente, auch homonukleare zweiatomige Moleküle genannt, bestehen nur aus zwei Atomen der gleichen chemischen Elemente (Helmenstine, 2017).
Einige Elemente können nicht für sich existieren, selbst wenn sie von einem anderen Atomtyp isoliert sind. Elemente dieser Art verbinden sich mit Atomen desselben Elements, um stabil zu sein.
Mit anderen Worten, Wasserstoff, ein zweiatomiges Element, kann nicht für sich allein sein. Es kann nicht einfach H geben.
Wasserstoff ist so reaktiv, dass er sich zu einem zweiatomigen Molekül (aus zwei Atomen) verbindet, wenn er von allem außer Wasserstoff isoliert wird.
Daher liegt Wasserstoffgas, das manchmal als Brennstoff verwendet wird, als H 2 (Diatomic Elements, SF) vor.
Zweiatomige Moleküle
Zweiatomige Moleküle enthalten zwei Atome, die chemisch miteinander verbunden sind. Sind die beiden Atome identisch, wie beispielsweise das Sauerstoffmolekül (O 2 ), so bildet es ein homonukleares zweiatomiges Molekül, wohingegen bei unterschiedlichen Atomen, wie im Kohlenmonoxid (CO) -Molekül, ein zweiatomiges Molekül entsteht heteronuklear
Moleküle, die mehr als zwei Atome enthalten, werden als mehratomige Moleküle bezeichnet, beispielsweise Kohlendioxid (CO 2 ) und Wasser (H 2 O). Polymermoleküle können viele tausend Komponentenatome enthalten (Encyclopædia Britannica, 2016).
Es gibt sieben Elemente, die zweiatomige Moleküle bilden. Die folgenden 5 Gase der Elemente liegen bei Raumtemperatur und -druck als zweiatomige Moleküle vor:
-Wasserstoff - H 2
-Stickstoff-N 2
Sauerstoff - O 2
-Fluorid - F 2
-Clor-Cl 2
Brom und Iod liegen üblicherweise in flüssiger Form vor, aber auch als zweiatomige Gase bei etwas höheren Temperaturen, was insgesamt 7 zweiatomige Elemente ergibt.
-Brom - Br 2
-Yodo - I 2
Die zweiatomigen Elemente sind Halogene (Fluor, Chlor, Brom, Jod) und Elemente mit einem -geno-Terminus (Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff). Astatin ist ein anderes Halogen, aber sein Verhalten ist unbekannt (Helmenstine A., 2014).
Eigenschaften von zweiatomigen Elementen
Alle zweiatomigen Moleküle sind linear, was die einfachste räumliche Anordnung von Atomen darstellt.
Es ist zweckmäßig und üblich, ein zweiatomiges Molekül als zwei Punktmassen (die beiden Atome) darzustellen, die durch eine massenlose Feder verbunden sind.
Die an den Bewegungen des Moleküls beteiligten Energien können in drei Kategorien unterteilt werden:
- Die Translationsenergien (das Molekül, das sich von Punkt A nach Punkt B bewegt)
- Die Rotationsenergien (das Molekül dreht sich um seine Achse)
- Schwingungsenergien (Moleküle, die auf verschiedene Arten schwingen)
Alle zweiatomigen Elemente sind bei Raumtemperatur Gase mit Ausnahme von Brom und Jod, die flüssig sind (Jod kann sogar im festen Zustand vorliegen), und alle zweiatomigen Elemente mit Ausnahme von Sauerstoff und Stickstoff sind durch eine Einfachbindung verbunden.
Die beiden Atome des Sauerstoffmoleküls sind durch eine Doppelbindung und die des Stickstoffs durch eine Dreifachbindung (Boundless, SF) verbunden.
Einige zweiatomige Elemente
Wasserstoff
Wasserstoff (H 2 ) mit der Ordnungszahl 1 ist ein farbloses Gas, das Henry Cavendish erst 1766 formell als Element entdeckte, das Robert Boyle jedoch etwa hundert Jahre zuvor zufällig entdeckte.
Es ist ein farbloses, geruchloses, ungiftiges Gas, das in unserem Universum natürlich vorkommt. Als erstes Element im Periodensystem ist Wasserstoff das leichteste und am häufigsten vorkommende chemische Element im Universum, da es 75% seiner Masse ausmacht.
Stickstoff
Stickstoff (N 2 ) hat eine Ordnungszahl von sieben und macht ungefähr 78, 05% des Volumens der Erdatmosphäre aus.
Es ist ein geruchloses, farbloses und größtenteils inertes Gas und bleibt in flüssigem Zustand farblos und geruchlos.
Sauerstoff
Sauerstoff (O 2 ) hat eine Ordnungszahl von acht. Dieses farblose und geruchlose Gas hat acht Protonen im Kern und ist in flüssigem und festem Zustand hellblau.
Ein Fünftel der Erdatmosphäre besteht aus Sauerstoff und ist das dritthäufigste Element im Universum in Masse.
Sauerstoff ist das am häufigsten vorkommende Massenelement in der Biosphäre der Erde. Die hohe Sauerstoffkonzentration in der Atmosphäre ist das Ergebnis des Sauerstoffkreislaufs der Erde, der hauptsächlich durch die Photosynthese von Pflanzen (Oxygen Facts, SF) bestimmt wird.
Fluor
Fluor (F 2 ) hat eine Ordnungszahl von neun und ist das reaktivste und elektronegativste aller Elemente. Dieses nichtmetallische Element ist ein blassgelbes Gas, das zur Halogengruppe gehört.
George Gore war anscheinend der erste Wissenschaftler, der Fluor isolierte, aber sein Experiment explodierte, als das erzeugte Fluor mit Wasserstoff reagierte.
1906 erhielt Ferdinand Frederic Henri Moissan den Nobelpreis für Chemie für seine Arbeit zur Isolierung von Fluor im Jahr 1886. Es ist das elektronegativste Element im Periodensystem.
Chlor
Chlor (Cl 2 ) ist ein Mitglied der Halogengruppe mit einer Ordnungszahl von siebzehn. Eine seiner Formen, NaCl, wird seit der Antike verwendet.
Chlor wird seit Tausenden von Jahren in vielen anderen Formen verwendet, wurde jedoch erst 1810 von Sir Humphry Davy benannt.
Chlor ist in seiner reinen Form gelblichgrün, seine üblichen Verbindungen sind jedoch in der Regel farblos (Chlor Facts, SF).
Brom
Brom (Br 2 ) hat eine Ordnungszahl von fünfunddreißig. Es ist eine schwere dunkelbraune Flüssigkeit, das einzige nichtmetallische Element, das eine Flüssigkeit ist.
Brom wurde 1826 von Antoine J. Balard entdeckt. Es wurde für wichtige Zwecke verwendet, lange bevor es offiziell entdeckt wurde.
Jod
Jod (I 2 ) hat eine Ordnungszahl von dreiundfünfzig, mit dreiundfünfzig Protonen im Kern eines Atoms. Es ist ein blauschwarzes Nichtmetall, das in der organischen Chemie eine sehr wichtige Rolle spielt.
Jod wurde 1811 von Barnard Courtois entdeckt. Er nannte es Jod vom griechischen Wort "Jod", das Veilchen bedeutet. Es ist ein blauschwarzer Feststoff.
Jod spielt eine sehr wichtige Rolle in der Biologie aller lebenden Organismen, da sein Mangel zu Krankheiten wie Hyperthyreose und Hypothyreose führt (Royal Society of Chemistry, 2015).
