Quais são os elementos diatômicos?



O elementos diatômicos, também chamadas de moléculas diatômicas homonucleares, são compostas de apenas dois átomos dos mesmos elementos químicos (Helmenstine, 2017).

Alguns elementos não podem existir por si mesmos, mesmo quando estão isolados de qualquer outro tipo de átomo. Elementos dessa natureza combinarão com átomos do mesmo elemento para serem estáveis.

Em outras palavras, o hidrogênio, um elemento diatômico, não pode ser por si só. Não pode simplesmente existir H.

O hidrogênio é tão reativo que, quando é isolado de tudo, exceto hidrogênio, se combinará em uma molécula diatômica (de dois átomos).

Portanto, o gás hidrogênio, que às vezes é usado como combustível, existe como H2 (Elementos Diatmicos, S.F.).

Moléculas diatômicas

As moléculas diatômicas contêm dois átomos que estão quimicamente ligados entre si. Se os dois átomos são idênticos, como por exemplo, a molécula de oxigênio (O2), compõe uma molécula diatômica homonuclear, ao passo que se os átomos são diferentes, como na molécula de monóxido de carbono (CO), forma uma molécula diatômica heteronuclear.

Moléculas que contêm mais de dois átomos são chamadas moléculas poliatômicas, por exemplo, dióxido de carbono (CO)2) e água (H2O) As moléculas de polímero podem conter muitos milhares de átomos componentes (Encyclopædia Britannica, 2016).

Existem sete elementos que formam moléculas diatômicas. Os seguintes 5 gases dos elementos são encontrados como moléculas diatômicas à temperatura e pressão ambiente:

-Hidrogênio - H2

-Nitrogênio - N2

-Oxygen - O2

-Fluoreto - F2

-Cloro - Cl2

O bromo e o iodo comumente existem na forma líquida, mas também como gases diatômicos a temperaturas levemente mais altas, perfazendo um total de 7 elementos diatômicos.

-Bromo - Br2

-Yodo - eu2

Os elementos diatômicos são halogênios (flúor, cloro, bromo, iodo) e elementos com terminação -geno (hidrogênio, oxigênio, nitrogênio). A astatina é outro halogênio, mas seu comportamento é desconhecido (Helmenstine A., 2014).

Propriedades dos elementos diatômicos

Todas as moléculas diatômicas são lineares, que é o mais simples arranjo espacial dos átomos.

É conveniente e comum representar uma molécula diatômica como duas massas pontuais (os dois átomos) conectadas por uma mola sem massa.

As energias envolvidas nos movimentos da molécula podem ser divididas em três categorias:

  • As energias de translação (a molécula que se move do ponto A para o ponto B)
  • As energias de rotação (a molécula girando em torno de seu eixo)
  • Energias vibracionais (moléculas que vibram de várias maneiras)

Todos os elementos diatômicos são gases à temperatura ambiente, com exceção do bromo e do iodo, que são líquidos (o iodo pode até estar no estado sólido) e todos os elementos diatômicos, exceto oxigênio e nitrogênio, são unidos por uma única ligação.

A molécula de oxigênio tem seus dois átomos ligados por uma dupla ligação e a do nitrogênio por uma ligação tripla (Boundless, S.F.).

Alguns elementos diatômicos

Hidrogênio

Hidrogênio (H2), com um número atômico de 1, é um gás incolor que não foi formalmente descoberto como um elemento por Henry Cavendish até 1766, mas acidentalmente encontrado cerca de cem anos antes por Robert Boyle.

Figura 1: estrutura da molécula de hidrogênio.

É um gás incolor, inodoro e não tóxico que existe naturalmente em nosso Universo. Sendo o primeiro elemento da tabela periódica, o hidrogênio é o mais leve e abundante de todos os elementos químicos do universo, já que representa 75% de sua massa.

Nitrogênio

Nitrogênio (N2) tem um número atômico de sete e constitui aproximadamente 78,05% da atmosfera da Terra em volume.

É um gás inodoro, incolor e principalmente inerte, e permanece incolor e inodoro em estado líquido.

Figura 2: estrutura da molécula de nitrogênio.

Oxigênio

Oxigênio (O2) tem um número atômico de oito. Este gás incolor e inodoro possui oito prótons no núcleo e é azul pálido em seus estados líquido e sólido.

Um quinto da atmosfera da Terra é composto de oxigênio e é o terceiro elemento mais abundante no universo em massa.

Figura 3: estrutura da molécula de oxigênio.

O oxigênio é o elemento mais abundante em massa na biosfera da Terra. A alta concentração de oxigênio na atmosfera é o resultado do ciclo de oxigênio da Terra, que é predominantemente impulsionado pela fotossíntese de plantas (Oxygen Facts, S.F.).

Flúor

Fluoreto (F2) tem um número atômico de nove, e é o mais reativo e eletronegativo de todos os elementos. Este elemento não metálico é um gás amarelo claro que é um membro do grupo halogéneo.

George Gore foi aparentemente o primeiro cientista a isolar o flúor, mas seu experimento explodiu quando o flúor produzido reagiu com o hidrogênio.

Figura 4: estrutura da molécula de flúor.

Em 1906, Ferdinand Frederic Henri Moissan recebeu o Prêmio Nobel de Química por seu trabalho sobre o isolamento de flúor em 1886. É o elemento mais eletronegativo da tabela periódica.

Cloro

Cloro (Cl2) é um membro do grupo halogéneo com um número atómico de dezassete. Uma de suas formas, o NaCl, está em uso desde a antiguidade.

Figura 5: estrutura da molécula de cloro.

O cloro está em uso há milhares de anos em muitas outras formas, mas não foi nomeado até 1810 por Sir Humphry Davy.

O cloro em sua forma pura é verde-amarelado, mas seus compostos comuns são tipicamente incolores (Chlorine Facts, S.F.).

Bromo

Bromo (Br2) tem um número atômico de trinta e cinco. É um líquido marrom escuro pesado, o único elemento não metálico que é um líquido.

Figura 6: estrutura da molécula de bromo.

Bromo foi descoberto por Antoine J. Balard em 1826. Ele foi usado para fins importantes muito antes de ser formalmente descoberto.

Iodo

Iodo (eu2tem um número atômico de cinquenta e três, com cinquenta e três prótons no núcleo de um átomo. É um azul-preto não-metal que desempenha um papel muito importante na química orgânica.

Figura 7: estrutura da molécula de iodo.

O iodo foi descoberto em 1811 por Barnard Courtois. Ele nomeou iodo da palavra grega "iodes", que significa violeta. É um sólido preto azulado.

O iodo desempenha um papel muito importante na biologia de todos os organismos vivos, uma vez que a sua deficiência leva a doenças como hipertiroidismo e hipotiroidismo (Royal Society of Chemistry, 2015).

Referências

  1. (S.F.). Moléculas Diatômicas Homonucleares. Recuperado do boundless.com.
  2. Fatos do Cloro. (S.F.). Recuperado de softschools.com.
  3. Elementos Diatômicos. (S.F.). Retirado de ths.talawanda.org.
  4. Enciclopédia Britânica. (2016, 14 de setembro). Molécula. Recuperado de britannica.com.
  5. Helmenstine, A. (2014, 28 de setembro). Elementos Diatômicos. Recuperado de sciencenotes.org.
  6. Helmenstine, A. M. (2017, 29 de março). Quais são os sete elementos diatômicos? Retirado de thoughtco.com.
  7. Fatos de Oxigênio. (S.F.). Recuperado de softschools.com.
  8. Sociedade Real de Química. (2015). iodo molecular. Retirado de chemspider.com.