Molécules diatomiques: homonucléaires et hétéronucléaires

Il existe des centaines de molécules diatomiques. Cette liste comprend les éléments diatomiques et les composés chimiques diatomiques.

Certaines de ces molécules consistent en un élément ou sont éléments diatomiques. Les éléments diatomiques sont des exemples de molécules homonucléaires, où tous les atomes de la molécule sont identiques. Les liaisons chimiques entre les atomes sont covalentes et non polaires. Les sept éléments diatomiques sont:

Hydrogène (H₂)
Azote (N₂)
Oxygène (O₂)
Fluor (F₂)
Chlore (Cl₂)
Iode (I₂)
Brome (Br₂)

Certaines sources diront qu'il y a cinq éléments diatomiques, plutôt que sept. En effet, seuls cinq éléments forment des molécules diatomiques stables à température et pression standard: les gaz hydrogène, azote, oxygène, fluor et chlore. Le brome et l'iode forment des molécules diatomiques homonucléaires à des températures légèrement plus élevées. Il est possible qu'un huitième élément forme une molécule diatomique. Le statut de l'astatine est inconnu.

De nombreuses autres molécules diatomiques sont constituées de deux éléments. En fait, la plupart des éléments forment des molécules diatomiques, en particulier à des températures plus élevées. Au-delà d'une certaine température, cependant, toutes les molécules se brisent en leurs atomes constitutifs. Les gaz nobles ne forment pas de molécules diatomiques. Les molécules diatomiques composées de deux éléments différents sont appelées molécules hétéronucléaires. Voilà quelque hétéronucléaire molécules diatomiques:

CO
NON
MgO
HCl
KBr
HF
SiO

Il existe de nombreux composés binaires consistant en un rapport 1: 1 de deux types d'atomes, mais ils ne sont pas toujours considérés comme des molécules diatomiques. La raison en est que ces composés ne sont des molécules diatomiques gazeuses que lorsqu'ils sont évaporés. Lorsqu'elles refroidissent à température ambiante, les molécules forment des polymères. Des exemples de ce type de composé comprennent l'oxyde de silicium (SiO) et l'oxyde de magnésium (MgO).

Toutes les molécules diatomiques ont géométrie linéaire. Il n'y a pas d'autre géométrie possible car la connexion d'une paire d'objets produit nécessairement une ligne. La géométrie linéaire est l'arrangement le plus simple des atomes dans une molécule.

Il est possible que des éléments supplémentaires forment des molécules diatomiques homonucléaires. Ces éléments sont diatomiques lorsqu'ils sont évaporés, mais polymérisent lorsqu'ils sont refroidis. Le phosphore élémentaire peut être chauffé pour produire du diphosphore, P₂. La vapeur de soufre se compose principalement de disulfure, S₂. Le lithium forme le dilithium, Li₂, dans la phase gazeuse (et non, vous ne pouvez pas exécuter un vaisseau spatial dessus). Les éléments diatomiques inhabituels comprennent le ditungstène (W₂) et le dimolybdène (Mo₂), qui sont joints via des liaisons sextuples sous forme de gaz.

Saviez-vous que près de 99% de l'atmosphère terrestre est constituée de seulement deux molécules diatomiques? L'azote représente 78% de l'atmosphère, tandis que l'oxygène représente 21%. La molécule la plus abondante de l'univers est également un élément diatomique. Hydrogène, H₂, représente une grande partie de la masse de l'univers, bien qu'il ne représente que un partie par million concentration dans l'atmosphère terrestre.