的双原子元素,同核双原子分子也被称为中,仅由两个原子的相同的化学元素。即使与任何其他类型的原子隔离,某些元素也无法单独存在。
具有这种性质的元素将与相同元素的原子结合才能稳定。换句话说,氢是一种双原子元素,不能单独存在。不能简单地存在H。
氢是如此活泼,以至于它与除氢以外的所有物质隔离时,会结合成双原子(两个原子)分子。因此,有时被用作燃料的氢气以H 2的形式存在。
双原子分子
双原子分子包含两个化学键合的原子。如果两个原子相同,例如氧分子(O 2),则它构成同核双原子分子;而如果两个原子不同,如一氧化碳(CO)分子,则形成双原子分子。异核。
包含两个以上原子的分子称为多原子分子,例如,二氧化碳(CO 2)和水(H 2 O)。聚合物分子可以包含数千个组成原子。
有七个组成双原子分子的元素。在室温和压力下,发现以下5种元素气体为双原子分子:
-氢-H 2
-氮-N 2
氧气-O 2
氟-F 2
-氯-Cl 2
溴和碘通常以液体形式存在,但在稍高的温度下也以双原子气体存在,因此总共有7种双原子元素。
-溴-Br 2
-碘-I 2
双原子元素是卤素(氟,氯,溴,碘)和以-gen结尾的元素(氢,氧,氮)。stat他汀是另一种卤素,但其行为尚不清楚。
双原子元素的性质
所有双原子分子都是线性的,这是原子最简单的空间排列。
将双原子分子表示为通过无质量弹簧连接的两点质量(两个原子)是方便且常见的。
分子运动涉及的能量可以分为三类:
- 平移能(从A点移动到B点的分子)
- 旋转能量(分子绕其轴旋转)
- 振动能量(以各种方式振动的分子)
所有的双原子元素在室温下均为气体,但溴和碘为液态(碘甚至可以呈固态),并且除氧和氮外均通过单键连接。
氧分子的两个原子通过双键连接,而氮分子的三键连接。
一些双原子元素
氢
氢(H 2)的原子序数为1,是一种无色气体,直到1766年才被亨利·卡文迪许正式发现为元素,但大约在一百年前由罗伯特·博伊尔偶然发现。
图1:氢分子的结构。
它是无色,无味,无毒的气体,自然存在于我们的宇宙中。作为元素周期表中的第一个元素,氢是宇宙中所有化学元素中最轻和最丰富的元素,因为它占其质量的75%。
氮
氮(N 2)的原子序数为7,按体积计约占地球大气的78.05%。
它是无味,无色,主要是惰性气体,在液态下仍保持无色和无味。
图2:氮分子的结构。
氧
氧(O 2)的原子序数为8。这种无色,无味的气体在其核中具有八个质子,在液态和固态时呈淡蓝色。
地球大气的五分之一是由氧气组成的,按质量计,它是宇宙中第三大最丰富的元素。
图3:氧分子的结构。
氧气是地球生物圈中质量最丰富的元素。大气中高浓度的氧气是地球氧气循环的结果,而氧气循环主要由植物的光合作用驱动。
氟
氟(F 2)的原子序数为9,是所有元素中最具反应性和负电性的元素。该非金属元素是作为卤素基团的成员的浅黄色气体。
乔治·戈尔(George Gore)显然是第一位分离出氟的科学家,但是当所产生的氟与氢发生反应时,他的实验就爆炸了。
图4:氟分子的结构。
1906年,费迪南德·弗雷德里克·亨利·穆桑(Ferdinand Frederic Henri Moissan)因其1886年关于氟的分离工作而获得了诺贝尔化学奖。它是元素周期表中最具负电性的元素。
氯
氯(Cl 2)是原子数为十七的卤素基团的成员。NaCl是其中一种形式,自古以来就一直使用。
图5:氯分子的结构。
氯已经以其他多种形式使用了数千年,但直到1810年才被汉弗莱·戴维爵士命名。
纯净形式的氯为黄绿色,但其常见化合物通常为无色。
溴
溴(Br 2)的原子序数为35。它是重的深棕色液体,是唯一的非金属元素,是液体。
图6:溴分子的结构。
溴由安托万·巴拉德(Antoine J. Balard)在1826年发现。在正式发现之前,溴就已用于重要目的。
碘
碘(I 2)的原子序数为53,在原子核中具有53个质子。它是一种蓝黑色非金属,在有机化学中起着非常重要的作用。
图7:碘分子的结构。
碘是1811年由Barnard Courtois发现的。他从希腊语“ iodes”(紫罗兰)中将其命名为碘。它是一种蓝黑色固体。
碘在所有活生物体的生物学中都起着非常重要的作用,因为碘缺乏会导致甲状腺功能亢进和甲状腺功能减退等疾病。
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