Mówiąc najprościej, cząsteczka dwuatomowa to taka, która składa się z dwóch atomów. Większość cząsteczek dwuatomowych składa się z tego samego pierwiastka, chociaż kilka łączy różne pierwiastki. W temperaturze pokojowej praktycznie wszystkie cząsteczki dwuatomowe są gazami. Co ciekawe, niektóre substancje, które mają krystaliczne lub inne układy atomowe w temperaturze pokojowej, stają się dwuatomowe w wyższych temperaturach.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Cząsteczka dwuatomowa ma dwa atomy. Pierwiastki dwuatomowe to wodór, azot, tlen, fluor, chlor, brom i jod.
Pierwiastki dwuatomowe
Pierwiastki, które w temperaturze pokojowej tworzą dwuatomowe cząsteczki to wodór, azot, tlen oraz halogeny: fluor, chlor, brom i jod. Chemicy nazywają te cząsteczki „homonuklearnymi”, odnosząc się do faktu, że oba atomy mają tę samą strukturę jądrową. Azot wyróżnia się, ponieważ jego atomy mają silne wiązanie potrójne, co czyni go bardzo stabilną substancją. Gazy szlachetne, takie jak hel i neon, rzadko tworzą cząsteczki; są monoatomowe.
Inne pierwiastki mają charakter metaliczny; w standardowej temperaturze i ciśnieniu większość z nich tworzy krystaliczne ciała stałe, a atomy swobodnie dzielą się elektronami. Pierwiastki te nie tworzą cząsteczek ze sobą ani z innymi pierwiastkami metalicznymi. Chociaż tworzą cząsteczki z niemetalami, takimi jak chlorek miedzi lub tlenek żelaza, wiele z tych cząsteczek ma więcej niż dwa atomy. Pozostałe związki metal-niemetal są jonowe, a także nie są dwuatomowe w standardowych warunkach.
Związki dwuatomowe
Kilka związków, takich jak tlenek węgla, chlorowodór i tlenek azotu, ma cząsteczki dwuatomowe. Podobnie jak pierwiastki dwuatomowe, związki te są gazami w temperaturze pokojowej. Chemicy nazywają te związki „heterojądrowymi”, ponieważ ich jądra atomowe pochodzą z różnych pierwiastków.
Cząsteczki dwuatomowe i wysokie temperatury
W temperaturze pokojowej pierwiastek lit jest ciałem stałym i nie tworzy cząsteczek dwuatomowych. Jeśli jednak podgrzejesz go na tyle, aby stał się gazem, faza gazowa jest cząsteczką dwuatomową. Chemicy używają przedrostka „di-”, aby odróżnić i scharakteryzować substancje takie jak ta, na przykład używają terminu dilit. Nie, to nie jest science-fiction „Star Trek” paliwo antymaterii, to jest rzeczywista forma litu. Inne pierwiastki, które również tworzą dwuatomowe gazy molekularne, obejmują siarkę jako disiarkę, wolfram jako diwolfram i węgiel jako dwuwęgiel. Podobnie związki jonowe, takie jak chlorek sodu, które nie są dwuatomowe w normalnych temperaturach, mogą stać się cząsteczkami dwuatomowymi po przekształceniu w gaz.
Cząsteczki dwuatomowe i niskie temperatury
Tlen, azot i inne cząsteczki dwuatomowe, które są gazami w temperaturze pokojowej, pozostają dwuatomowe w temperaturach wystarczająco niskich, aby zamienić je w ciecze. Siły słabsze niż wiązania atomowe, które przyciągają sąsiednie cząsteczki, pozwalają im wejść w stan ciekły, gdy niskie temperatury wystarczająco spowalniają cząsteczki.