In poche parole, una molecola biatomica è costituita da due atomi. La maggior parte delle molecole biatomiche sono dello stesso elemento sebbene alcune combinino elementi diversi. A temperatura ambiente, praticamente tutte le molecole biatomiche sono gas. È interessante notare che alcune sostanze che hanno disposizioni cristalline o atomiche a temperatura ambiente diventano biatomiche a temperature più elevate.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
Una molecola biatomica ha due atomi. Gli elementi biatomici sono idrogeno, azoto, ossigeno, fluoro, cloro, bromo e iodio.
Elementi biatomici
Gli elementi che formano le molecole a due atomi a temperatura ambiente sono idrogeno, azoto, ossigeno e gli alogeni fluoro, cloro, bromo e iodio. I chimici chiamano queste molecole "omonucleari" riferendosi al fatto che entrambi gli atomi hanno la stessa struttura nucleare. L'azoto si distingue perché i suoi atomi condividono un forte triplo legame, che lo rende una sostanza molto stabile. I gas nobili, come l'elio e il neon, raramente formano molecole; sono monoatomici.
Altri elementi hanno natura metallica; a temperatura e pressione standard la maggior parte di essi forma solidi cristallini e gli atomi condividono liberamente gli elettroni. Questi elementi non formano molecole con se stessi o altri elementi metallici. Sebbene formino molecole con non metalli, come il cloruro rameico o l'ossido ferrico, molte di queste molecole hanno più di due atomi. I restanti composti metallo-non metallo sono ionici e anche non biatomici in condizioni standard.
Composti biatomici
Alcuni composti come monossido di carbonio, acido cloridrico e ossido nitrico hanno molecole biatomiche. Come gli elementi biatomici, questi composti sono gas a temperatura ambiente. I chimici chiamano questi composti "eteronucleari" perché i loro nuclei atomici provengono da elementi diversi.
Molecole biatomiche e alte temperature
A temperatura ambiente, l'elemento litio è un solido e non forma molecole biatomiche. Tuttavia, se lo riscaldi abbastanza da diventare un gas, la fase gassosa è una molecola biatomica. I chimici usano il prefisso “di-“ per distinguere e caratterizzare sostanze come questa, ad esempio usano il termine dilitio. No, questo non è il carburante antimateria fantascientifico di "Star Trek", questa è una vera forma di litio. Altri elementi che formano anche gas molecolari biatomici includono zolfo come disulfur, tungsteno come ditungsteno e carbonio come dicarbonio. Allo stesso modo, i composti ionici come il cloruro di sodio che non sono biatomici a temperature normali possono diventare molecole biatomiche quando vengono trasformati in gas.
Molecole biatomiche e basse temperature
L'ossigeno, l'azoto e le altre molecole biatomiche che sono gas a temperatura ambiente rimangono biatomiche a temperature sufficientemente basse da trasformarle in liquidi. Le forze più deboli dei legami atomici che attraggono le molecole vicine consentono loro di entrare nello stato liquido quando le basse temperature rallentano sufficientemente le molecole.