- Diatomiske molekyler
- Egenskaber ved diatomiske elementer
- Nogle diatomiske elementer
- Hydrogen
- Kvælstof
- Ilt
- fluor
- Klor
- brom
- Jod
- Referencer
De diatomiske elementer, homonukleære diatomiske molekyler, der også kaldes, består af kun to atomer med de samme kemiske elementer. Nogle elementer kan ikke eksistere af sig selv, selv når de isoleres fra nogen anden type atom.
Elementer af denne art kombineres med atomer af det samme element for at være stabile. Med andre ord kan brint, et diatomisk element, ikke være i sig selv. Der kan ikke blot eksistere H.
Brint er så reaktivt, at når det er isoleret fra alt andet end brint, vil det kombineres til et diatomisk (to-atom) molekyle. Derfor hydrogengas, der undertiden anvendes som brændsel, eksisterer som H 2.
Diatomiske molekyler
Diatomiske molekyler indeholder to atomer, der er kemisk bundet. Hvis de to atomer er identiske som for eksempel iltmolekylet (O 2), udgør det et homonukleart diatomisk molekyle, mens hvis atomerne er forskellige, som i kulilte (CO) -molekylet, danner det et diatomisk molekyle heteronukleære.
Molekyler indeholdende mere end to atomer kaldes polyatomiske molekyler, for eksempel kuldioxid (CO 2) og vand (H 2 O). Polymermolekyler kan indeholde mange tusinder af komponentatomer.
Der er syv elementer, der udgør diatomiske molekyler. De følgende 5 elementgasser findes som diatomiske molekyler ved stuetemperatur og -tryk:
-Hydrogen - H 2
-Nitrogen - N 2
-Oxygen - O 2
-Fluorid - F 2
-Klor - Cl 2
Brom og iod findes almindeligvis i flydende form, men også som diatomiske gasser ved lidt højere temperaturer, hvilket i alt udgør 7 diatomiske elementer.
-Bromo - Br 2
-Jod - I 2
Diatomiske elementer er halogener (fluor, klor, brom, jod) og elementer med en-ende (brint, ilt, nitrogen). Astatin er en anden halogen, men dens opførsel er ukendt.
Egenskaber ved diatomiske elementer
Alle diatomiske molekyler er lineære, hvilket er det enkleste rumlige arrangement af atomer.
Det er praktisk og almindeligt at repræsentere et diatomisk molekyle som to punktmasser (de to atomer) forbundet med en masseløs fjeder.
Energierne involveret i molekylets bevægelser kan opdeles i tre kategorier:
- De translationelle energier (molekylet, der bevæger sig fra punkt A til punkt B)
- Rotationsenergier (molekylet, der roterer rundt om sin akse)
- Vibrationsenergier (molekyler, der vibrerer på forskellige måder)
Alle diatomiske elementer er gasser ved stuetemperatur med undtagelse af brom og jod, der er væsker (jod kan endda være i fast tilstand), og alle med undtagelse af ilt og nitrogen er forbundet med en enkeltbinding.
Oxygenmolekylet har sine to atomer forbundet med en dobbeltbinding og nitrogenmolekylet med en tredobbelt binding.
Nogle diatomiske elementer
Hydrogen
Hydrogen (H 2), med et atomnummer på 1, er en farveløs gas, der ikke formelt opdaget som et element af Henry Cavendish indtil 1766 men blev fundet utilsigtet omkring hundrede år tidligere af Robert Boyle.
Figur 1: brintmolekylets struktur.
Det er en farveløs, lugtfri, ikke-giftig gas, der findes naturligt i vores univers. Som det første element i det periodiske system er brint det letteste og mest rigelige af alle de kemiske elementer i universet, da det udgør 75% af dets masse.
Kvælstof
Nitrogen (N 2) har et atomnummer på syv og udgør ca. 78,05% af Jordens atmosfære i volumen.
Det er en lugtfri, farveløs og for det meste inert gas, og den forbliver farveløs og lugtfri i flydende tilstand.
Figur 2: nitrogenmolekylets struktur.
Ilt
Oxygen (O 2) har et atomnummer på otte. Denne farveløse, lugtfri gas har otte protoner i sin kerne og er lyseblå i sin flydende og faste tilstand.
En femtedel af jordens atmosfære består af ilt, og det er det tredje mest rigelige element i universet af masse.
Figur 3: Oxygenmolekylets struktur.
Oxygen er det mest rigelige grundstof i jordens biosfære. Den høje iltkoncentration i atmosfæren er resultatet af Jordens iltcyklus, der overvejende er drevet af fotosyntesen i planter.
fluor
Fluor (F 2) har et atomnummer på ni, og det er det mest reaktive og elektronegative af alle elementerne. Dette ikke-metalliske element er en lysegul gas, der er medlem af halogengruppen.
George Gore var tilsyneladende den første videnskabsmand, der isolerede fluor, men hans eksperiment eksploderede, da det fluor, der blev produceret, reagerede med brint.
Figur 4: fluormolekylets struktur.
I 1906 blev Ferdinand Frederic Henri Moissan tildelt Nobelprisen i kemi for sit arbejde med isolering af fluor i 1886. Det er det mest elektronegative element på det periodiske bord.
Klor
Chlor (Cl 2) er et medlem af halogengruppen med et atomnummer på sytten. En af dens former, NaCl, har været i brug siden oldtiden.
Figur 5: klormolekylets struktur.
Klor har været i brug i tusinder af år i mange andre former, men det blev ikke navngivet før 1810 af Sir Humphry Davy.
Chlor i sin rene form er gulgrønt, men dets almindelige forbindelser er typisk farveløse.
brom
Brom (Br 2) har et atomnummer på femogtredive. Det er en tung mørkebrun væske, det eneste ikke-metalliske element, der er en væske.
Figur 6: struktur af brommolekylet.
Brom blev opdaget af Antoine J. Balard i 1826. Det blev brugt til vigtige formål længe før det formelt blev opdaget.
Jod
Jod (I 2) har et atomnummer på treogtredive med femogtyve protoner i kernen i et atom. Det er et blå-sort ikke-metal, der spiller en meget vigtig rolle i organisk kemi.
Figur 7: struktur af jodmolekylet.
Jod blev opdaget i 1811 af Barnard Courtois. Han kaldte det jod fra det græske ord "ioder", der betyder violet. Det er en blå-sort solid.
Jod spiller en meget vigtig rolle i biologien hos alle levende organismer, da dens mangel fører til sygdomme som hypertyreoidisme og hypothyreoidisme.
Referencer
- (SF). Homonuclear Diatomic Molecules. Gendannes fra boundless.com.
- Fakta om klor. (SF). Gendannes fra softschools.com.
- Diatomiske elementer. (SF). Gendannes fra ths.talawanda.org.
- Encyclopædia Britannica. (2016, 14. september). Molecule. Gendannes fra britannica.com.
- Helmenstine, A. (2014, 28. september). Diatomiske elementer. Gendannes fra sciencenotes.org.
- Helmenstine, AM (2017, 29. marts). Hvad er de syv diatomiske elementer? Gendannes fra thoughtco.com.
- Fakta om ilt. (SF). Gendannes fra softschools.com.
- Royal Society of Chemistry. (2015). molekylær jod. Gendannes fra chemspider.com.