Yksinkertaisesti sanottuna, piimaa on molekyyli, joka koostuu kahdesta atomista. Suurin osa piimaamolekyyleistä on samaa elementtiä, vaikka harvat yhdistävät eri elementtejä. Huoneen lämpötilassa käytännössä kaikki piimaa-molekyylit ovat kaasuja. Mielenkiintoista on, että joistakin aineista, joilla on kiteisiä tai muita atomijärjestelyjä huoneenlämpötilassa, tulee piimaa korkeissa lämpötiloissa.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Diatomisessa molekyylissä on kaksi atomia. Diatomiset elementit ovat vety, typpi, happi, fluori, kloori, bromi ja jodi.
Diatomiset elementit
Elementit, jotka muodostavat kahden atomin molekyylit huoneenlämpötilassa, ovat vety, typpi, happi ja halogeenit fluori, kloori, bromi ja jodi. Kemistit kutsuvat näitä molekyylejä "homonukleaarisiksi" viitaten siihen, että molemmilla atomilla on sama ydinrakenne. Typpi erottuu siitä, että sen atomilla on vahva kolmoissidos, mikä tekee siitä erittäin vakaan aineen. Jalokaasut, kuten helium ja neon, muodostavat molekyylejä vain harvoin; ne ovat yksiatomisia.
Muut elementit ovat luonteeltaan metallisia; vakiolämpötilassa ja -paineessa suurin osa niistä muodostaa kiteisiä kiinteitä aineita, ja atomit jakavat elektroneja vapaasti. Nämä alkuaineet eivät muodosta molekyylejä itsensä tai muiden metallisten alkuaineiden kanssa. Vaikka ne muodostavat molekyylejä ei-metallien, kuten kuparikloridin tai rautaoksidin kanssa, monilla näistä molekyyleistä on enemmän kuin kaksi atomia. Loput metalli-ei-metalliyhdisteet ovat ionisia eivätkä myöskään diatomia normaalissa olosuhteissa.
Diatomiset yhdisteet
Muutamilla yhdisteillä, kuten hiilimonoksidilla, kloorivetyllä ja typpioksidilla, on diatomisia molekyylejä. Kuten piimaa-alkuaineet, nämä yhdisteet ovat kaasuja huoneenlämpötilassa. Kemistit kutsuvat näitä yhdisteitä "heteronukleaarisiksi", koska niiden atomiytimet tulevat eri elementeistä.
Diatomiset molekyylit ja korkeat lämpötilat
Huoneen lämpötilassa litiumelementti on kiinteä eikä muodosta piimaa. Kuitenkin, jos lämmität sitä tarpeeksi niin, että siitä tulee kaasua, kaasufaasi on piimaa. Kemistit käyttävät etuliitettä "di-" erottaakseen ja luonnehtiakseen tämänkaltaisia aineita, esimerkiksi käyttävät termiä dilitium. Ei, tämä ei ole tieteis-fiktiivinen "Star Trek" -antimateriaalipolttoaine, tämä on todellinen litiummuoto. Muita alkuaineita, jotka myös muodostavat piimaa-molekyylikaasuja, ovat rikki rikkinä, volframi ditungstenina ja hiili dikarbonina. Vastaavasti ionisista yhdisteistä, kuten natriumkloridista, jotka eivät ole piitä normaalissa lämpötilassa, voi tulla diatomisia molekyylejä, kun ne käännetään kaasuksi.
Diatomiset molekyylit ja matalat lämpötilat
Happi, typpi ja muut piimaa-molekyylit, jotka ovat kaasuja huoneenlämmössä, pysyvät piilevinä riittävän alhaisissa lämpötiloissa kääntääkseen ne nesteiksi. Voimakkaampia kuin atomisidoksia, jotka houkuttelevat naapurimolekyylejä, ne voivat päästä nestemäiseen tilaan, kun alhaiset lämpötilat hidastavat molekyylejä riittävästi.