Was sind die zweiatomigen Elemente?



Die zweiatomige Elemente, auch homonukleare zweiatomige Moleküle genannt, bestehen aus nur zwei Atomen derselben chemischen Elemente (Helmenstin, 2017).

Einige Elemente können selbst nicht existieren, selbst wenn sie von irgendeinem anderen Atomtyp isoliert sind. Elemente dieser Art werden sich mit Atomen desselben Elements verbinden, um stabil zu sein.

Mit anderen Worten, Wasserstoff, ein zweiatomiges Element, kann nicht von selbst sein. Es kann nicht einfach H existieren.

Wasserstoff ist so reaktiv, dass er, wenn er von allem außer Wasserstoff isoliert wird, sich zu einem zweiatomigen Molekül (aus zwei Atomen) verbindet.

Daher existiert Wasserstoffgas, das manchmal als Brennstoff verwendet wird, als H2 (Zweiatomige Elemente, S.F.)

Zweiatomige Moleküle

Zweiatomige Moleküle enthalten zwei Atome, die chemisch miteinander verbunden sind. Wenn die zwei Atome identisch sind, wie zum Beispiel das Sauerstoffmolekül (O2), komponiert ein homonukleares zweiatomiges Molekül, während, wenn die Atome verschieden sind, wie in dem Kohlenmonoxid (CO) -Molekül, es ein heteronukleares zweiatomiges Molekül bildet.

Moleküle, die mehr als zwei Atome enthalten, nennt man mehratomige Moleküle, zum Beispiel Kohlendioxid (CO)2) und Wasser (H2O). Polymermoleküle können viele Tausende von Komponentenatomen enthalten (Encyclopædia Britannica, 2016).

Es gibt sieben Elemente, die zweiatomige Moleküle bilden. Die folgenden 5 Gase der Elemente werden als zweiatomige Moleküle bei Raumtemperatur und Druck gefunden:

-Hydrogen - H2

-Nitrogen - N2

-Oxygen - O2

-Fluorid - F2

-Clor - Cl2

Brom und Jod kommen gewöhnlich in flüssiger Form vor, aber auch als zweiatomige Gase bei etwas höheren Temperaturen, was insgesamt 7 zweiatomige Elemente ergibt.

-Bromo - Br2

-Yodo - Ich2

Die zweiatomigen Elemente sind Halogene (Fluor, Chlor, Brom, Iod) und Elemente mit einem -Geno-Terminus (Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff). Astatin ist ein anderes Halogen, aber sein Verhalten ist unbekannt (Helmenstine A., 2014).

Eigenschaften von zweiatomigen Elementen

Alle zweiatomigen Moleküle sind linear, was die einfachste räumliche Anordnung von Atomen ist.

Es ist bequem und üblich, ein zweiatomiges Molekül als zwei Punktmassen (die zwei Atome) darzustellen, die durch eine masselose Feder verbunden sind.

Die Energien, die an den Bewegungen des Moleküls beteiligt sind, lassen sich in drei Kategorien einteilen:

  • Die Translationsenergien (das Molekül, das sich von Punkt A nach Punkt B bewegt)
  • Die Rotationsenergien (das Molekül dreht sich um seine Achse)
  • Schwingungsenergien (Moleküle, die auf verschiedene Arten vibrieren)

Alle zweiatomigen Elemente sind bei Raumtemperatur Gase mit Ausnahme von Brom und Jod, die flüssig sind (Jod kann sogar im festen Zustand sein) und alle zweiatomigen Elemente außer Sauerstoff und Stickstoff sind durch eine Einfachbindung verbunden.

Das Sauerstoffmolekül ist durch eine Doppelbindung mit zwei Atomen und durch eine Dreifachbindung mit Stickstoff verbunden (Boundless, S.F.).

Einige zweiatomige Elemente

Wasserstoff

Wasserstoff (H2), mit einer Ordnungszahl von 1, ist ein farbloses Gas, das von Henry Cavendish bis 1766 nicht formell als Element entdeckt wurde, aber etwa hundert Jahre zuvor von Robert Boyle zufällig gefunden wurde.

Abbildung 1: Struktur des Wasserstoffmoleküls.

Es ist ein farbloses, geruchloses, ungiftiges Gas, das natürlicherweise in unserem Universum existiert. Als erstes Element im Periodensystem ist Wasserstoff das leichteste und häufigste aller chemischen Elemente im Universum, da es 75% seiner Masse ausmacht.

Stickstoff

Stickstoff (N2) hat eine Ordnungszahl von sieben und macht etwa 78,05% der Erdatmosphäre aus.

Es ist ein geruchloses, farbloses und meist inertes Gas und bleibt in flüssigem Zustand farb- und geruchlos.

Abbildung 2: Struktur des Stickstoffmoleküls.

Sauerstoff

Sauerstoff (O.2) hat eine Ordnungszahl von acht. Dieses farb- und geruchlose Gas hat acht Protonen im Kern und ist in seinem flüssigen und festen Zustand hellblau.

Ein Fünftel der Erdatmosphäre besteht aus Sauerstoff und ist das dritthäufigste Element im Universum in Masse.

Abbildung 3: Struktur des Sauerstoffmoleküls.

Sauerstoff ist das häufigste Masseelement in der Biosphäre der Erde. Die hohe Konzentration von Sauerstoff in der Atmosphäre ist das Ergebnis des Sauerstoffzyklus der Erde, der hauptsächlich durch Photosynthese von Pflanzen angetrieben wird (Oxygen Facts, S.F.).

Fluor

Fluorid (F2) hat eine Ordnungszahl von neun und ist das reaktivste und elektronegativste aller Elemente. Dieses nichtmetallische Element ist ein blaßgelbes Gas, das ein Mitglied der Halogengruppe ist.

George Gore war anscheinend der erste Wissenschaftler, der Fluor isolieren konnte, aber sein Experiment explodierte, als das gebildete Fluor mit Wasserstoff reagierte.

Abbildung 4: Struktur des Fluormoleküls.

1906 erhielt Ferdinand Frederic Henri Moissan 1886 für seine Arbeiten zur Fluoriddämmung den Nobelpreis für Chemie. Es ist das elektronegativste Element im Periodensystem.

Chlor

Chlor (Cl2) ist ein Mitglied der Halogengruppe mit einer Ordnungszahl von 17. Eine seiner Formen, NaCl, ist seit der Antike in Gebrauch.

Abbildung 5: Struktur des Chlormoleküls.

Chlor wird seit Tausenden von Jahren in vielen anderen Formen verwendet, aber es wurde erst 1810 von Sir Humphry Davy benannt.

Chlor in seiner reinen Form ist gelblich-grün, aber seine üblichen Verbindungen sind typischerweise farblos (Chlorine Facts, S.F.).

Brom

Brom (Br2) hat eine Ordnungszahl von fünfunddreißig. Es ist eine schwere dunkelbraune Flüssigkeit, das einzige nichtmetallische Element, das eine Flüssigkeit ist.

Abbildung 6: Struktur des Brommoleküls.

Brom wurde 1826 von Antoine J. Balard entdeckt. Lange bevor es offiziell entdeckt wurde, wurde es für wichtige Zwecke verwendet.

Jod

Jod2) hat eine Ordnungszahl von dreiundfünfzig, mit dreiundfünfzig Protonen im Kern eines Atoms. Es ist ein Nicht-Metall-Blau-Schwarz, das eine sehr wichtige Rolle in der organischen Chemie spielt.

Abbildung 7: Struktur des Iodmoleküls.

Jod wurde 1811 von Barnard Courtois entdeckt. Er nannte es Jod aus dem griechischen Wort "iodes", was Violett bedeutet. Es ist ein blau-schwarzer Feststoff.

Jod spielt eine sehr wichtige Rolle in der Biologie aller lebenden Organismen, da sein Mangel zu Krankheiten wie Hyperthyreose und Hypothyreose führt (Royal Society of Chemistry, 2015).

Referenzen

  1. (S.F.) Homonukleare zweiatomige Moleküle. Wiederhergestellt von grenzenlos.com.
  2. Chlor Fakten. (S.F.) Von softsschools.com wiederhergestellt.
  3. Zweiatomige Elemente. (S.F.) Von ths.talawanda.org abgerufen.
  4. Encyclopædia Britannica. (2016, 14. September). Molekül. Wiederhergestellt von britannica.com.
  5. Helmenstine, A. (2014, 28. September). Zweiatomige Elemente. Wiederhergestellt von scientifices.org.
  6. Helmenstin, A. M. (2017, 29. März). Was sind die sieben zweiatomigen Elemente? Von thinkco.com abgerufen.
  7. Sauerstoff Fakten. (S.F.) Von softsschools.com wiederhergestellt.
  8. Royal Society of Chemistry. (2015). molekulares Jod. Von chemspider.com abgerufen.