¿Qué son los elementos diatómicos? (Ejemplos)
Los elementos diatómicos, también llamados moléculas diatómicas homonucleares, están compuestas de solo dos átomos de elementos químicos iguales. Algunos elementos no pueden existir por sí mismos, incluso cuando están aislados de cualquier otro tipo de átomo.
Los elementos de esta naturaleza se combinarán con átomos del mismo elemento para ser estables. En otras palabras, el hidrógeno, un elemento diatómico, no puede ser por sí mismo. No puede existir simplemente H.
El hidrógeno es tan reactivo que cuando se aísla de todo menos el hidrógeno, se combinará en una molécula diatómica (de dos átomos). Por lo tanto, el gas hidrógeno, que a veces se utiliza como combustible, existe como H2.
Moléculas diatómicas
Las moléculas diatómicas contienen dos átomos que están unidos químicamente. Si los dos átomos son idénticos, como por ejemplo, la molécula de oxígeno (O2), compone una molécula diatómica homonuclear, mientras que si los átomos son diferentes, como en la molécula de monóxido de carbono (CO), forma una molécula diatómica heteronuclear.
Las moléculas que contienen más de dos átomos se denominan moléculas poliatómicas, por ejemplo, dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O). Las moléculas de polímero pueden contener muchos miles de átomos componentes.
Hay siete elementos que forman moléculas diatómicas. Los siguientes 5 gases de los elementos se encuentran como moléculas diatómicas a temperatura ambiente y presión:
-Hidrógeno – H2
-Nitrógeno – N2
-Oxígeno – O2
-Fluoruro – F2
-Cloro – Cl2
Bromo y yodo comúnmente existen en forma líquida, pero también como gases diatómicos a temperaturas ligeramente más altas, haciendo un total de 7 elementos diatómicos.
-Bromo – Br2
-Yodo – I2
Los elementos diatómicos son los halógenos (flúor, cloro, bromo, yodo) y elementos con una terminación -geno (hidrógeno, oxígeno, nitrógeno). La astatina es otro halógeno, pero su comportamiento es desconocido.
Propiedades de los elementos diatómicos
Todas las moléculas diatómicas son lineales, que es la disposición espacial más simple de los átomos.
Es conveniente y común representar una molécula diatómica como dos masas puntuales (los dos átomos) conectadas por un resorte sin masa.
Las energías involucradas en los movimientos de la molécula pueden ser divididas en tres categorías:
- Las energías de traslación (la molécula que se mueve del punto A al punto B)
- Las energías de rotación (la molécula girando alrededor de su eje)
- Las energías vibratorias (las moléculas que vibran en una variedad de maneras)
Todos los elementos diatómicos son gases a temperatura ambiente con excepción del bromo y el yodo que son líquidos (el yodo puede inclusive encontrarse en estado sólido), y todas con excepción del oxígeno y el nitrógeno están unidas por un enlace simple.
La molécula de oxígeno tiene unido sus dos átomos por un enlace doble y la de nitrógeno por un enlace triple.
Algunos elementos diatómicos
Hidrógeno
El hidrógeno (H2), con un número atómico de 1, es un gas incoloro que no fue descubierto formalmente como elemento por Henry Cavendish hasta 1766, pero fue encontrado accidentalmente cerca de cien años antes por Robert Boyle.
Es un gas incoloro, inodoro, no tóxico, que existe naturalmente en nuestro Universo. Siendo el primer elemento en la tabla periódica, el hidrógeno es el más ligero y el más abundante de todos los elementos químicos en el universo puesto que compone el 75% de su masa.
Nitrógeno
El nitrógeno (N2) tiene un número atómico de siete y constituye aproximadamente el 78,05% de la atmósfera de la Tierra en volumen.
Es un gas inodoro, incoloro, y en su mayoría inerte, y continúa siendo incoloro e inodoro en un estado líquido.
Oxígeno
El oxígeno (O2) tiene un número atómico de ocho. Este gas incoloro e inodoro tiene ocho protones en el núcleo y es azul pálido en sus estados líquido y sólido.
Una quinta parte de la atmósfera terrestre está compuesta de oxígeno y es el tercer elemento más abundante en el universo en masa.
El oxígeno es el elemento más abundante en masa en la biosfera de la Tierra. La alta concentración de oxígeno en la atmósfera es el resultado del ciclo de oxígeno de la Tierra, que es predominantemente impulsado por la fotosíntesis de las plantas.
Flúor
El flúor (F2) tiene un número atómico de nueve, y es el más reactivo y electronegativo de todos los elementos. Este elemento no metálico es un gas amarillo pálido que es un miembro del grupo halógeno.
George Gore aparentemente fue el primer científico en aislar el flúor, pero su experimento explotó cuando el flúor que se produjo reaccionó con hidrógeno.
En 1906, Ferdinand Frederic Henri Moissan fue galardonado con el Premio Nobel de Química por su trabajo de aislamiento del flúor en 1886. Es el elemento electronegativo más en la tabla periódica.
Cloro
El cloro (Cl2) es un miembro del grupo halógeno con un número atómico de diecisiete. Una de sus formas, NaCl, ha estado en uso desde la antigüedad.
El cloro ha estado en uso durante miles de años en muchas otras formas, pero no fue nombrado hasta 1810 por Sir Humphry Davy.
El cloro en su forma pura es verde amarillento, pero sus compuestos comunes son típicamente incoloros.
Bromo
El bromo (Br2) tiene un número atómico de treinta y cinco. Es un líquido marrón oscuro pesado, el único elemento no metálico que es un líquido.
Bromo fue descubierto por Antoine J. Balard en 1826. Se utilizó para fines importantes mucho antes de que fue descubierto formalmente.
Yodo
El yodo (I2) tiene un número atómico de cincuenta y tres, con cincuenta y tres protones en el núcleo de un átomo. Es un azul-negro no-metal que juega un papel muy importante en la química orgánica.
El yodo fue descubierto en 1811 por Barnard Courtois. Lo nombró yodo de la palabra griega “iodes” que significa violeta. Es un sólido azul-negro.
El yodo juega un papel muy importante en la biología de todos los organismos vivos ya que su deficiencia conlleva a enfermedades como el hipertiroidismo y el hipotiroidismo.
Referencias
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