что значит двухатомные молекулы

Двухатомная молекула

Двуха́томная моле́кула — молекула, составленная из двух атомов одного или разных элементов. Атомы связаны при помощи ковалентной связи.

Всего восемь элементов могут существовать в виде двухатомных молекул:

Двухатомные молекулы образуют только газообразные при обычных условиях элементы (за исключением инертных газов). То же относится и ко многим другим элементам в парах при достаточно высоких температурах. [1]

Содержание

Модели

При квантово-механическом рассмотрении двухатомной молекулы, используются различные приближения для потенциальной энергии межатомного взаимодействия. Наиболее распространённые из них: потенциал Морзе и потенциал Пёшля — Теллера.

Известны гомоядерные двухатомные молекулы и гетероядерные двухатомные молекулы. Большой вклад в понимание электронной структуры и строение молекул внёс Г. Херцберг, лауреат Нобелевской премии по химии за 1971 год. [2] [3]

Интересные факты

Примечания

См. также

Полезное

Смотреть что такое «Двухатомная молекула» в других словарях:

двухатомная молекула — dviatomė molekulė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. diatomic molecule; two atom molecule vok. zweiatomiges Molekül, n rus. двухатомная молекула, f pranc. molécule diatomique, f … Fizikos terminų žodynas

Химическая связь — … Википедия

двуха́томный — ая, ое. Состоящий из двух атомов. Двухатомное соединение. Двухатомная молекула … Малый академический словарь

Абсолютно твёрдое тело — Абсолютно твёрдое тело второй опорный объект механики наряду с материальной точкой. Механика абсолютно твердого тела полностью сводима к механике материальных точек (с наложенными связями), но имеет собственное содержание (полезные понятия… … Википедия

Абсолютно твердое тело — Абсолютно твёрдое тело в механике механическая система, обладающая только поступательными и вращательными степенями свободы. «Твёрдость» означает, что тело не может быть деформировано, то есть телу нельзя передать никакой другой энергии, кроме… … Википедия

Молекулярный ион водорода — Молекулярный ион водорода простейшая двухатомная молекула H2+, образуется при ионизации молекулы водорода. В молекулярном ионе H2+ образуется одноэлектронная химическая связь с расстоянием dHH = 1,07Å. Одноэлектронная связь менее прочна… … Википедия

Межатомное взаимодействие — Вид вращающегося фуллерена C60. Межатомное воздействие электромагнитное взаимодействие электронов и ядра одного атома с электронами и ядром другого атома. Межато … Википедия

diatomic molecule — dviatomė molekulė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. diatomic molecule; two atom molecule vok. zweiatomiges Molekül, n rus. двухатомная молекула, f pranc. molécule diatomique, f … Fizikos terminų žodynas

dviatomė molekulė — statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. diatomic molecule; two atom molecule vok. zweiatomiges Molekül, n rus. двухатомная молекула, f pranc. molécule diatomique, f … Fizikos terminų žodynas

molécule diatomique — dviatomė molekulė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. diatomic molecule; two atom molecule vok. zweiatomiges Molekül, n rus. двухатомная молекула, f pranc. molécule diatomique, f … Fizikos terminų žodynas

Источник

Двухатомные молекулы: характеристика и свойства

Содержание:

Двухатомные молекулы: характеристика и свойства

Двухатомные молекулы – молекулы, включающие два атома одного или разных элементов. Атомы в такой системе связаны между собой с помощью ковалентной полярной или неполярной связи.

Свойства двухатомных молекул

Важной характеристикой двухатомных молекул является кривая потенциальной энергии. При сближении двух атомов друг к другу возникает химическая связь, что отражается на потенциальной энергии. При образовании связи на кривой появляется минимум, характеризующий равновесное расстояние (r_e) между ядрами. Если химическая связь не образуется, то минимум на потенциальной кривой не появляется, хотя атомы взаимодействуют между собой.

Электронное состояние молекулы – это совокупность электронных состояний атомов. Движение электронов происходит в молекулярных пределах. При рассмотрении необходимо учитывать то, что некоторые электроны принадлежат молекуле, а некоторые – отдельным атомам. Это разделение важно брать во внимание при образовании ионных и ковалентных связей. В первом случае атомы с большей электроотрицательностью отдают свои электроны другим атомам. Таким образом формируются ионы с заполненными оболочками, между которыми действуют электростатические силы притяжения. Например, ионная связь образуется в молекуле поваренной соли NaCl.

Ионная и ковалентная связи – предельные случаи, которые могут действовать с большей или меньшей степенью точности. Есть предположение, что существуют промежуточные связи с различными степенями ковалентности и ионности. Координационные, водородные и ван-дер-ваальсовские связи обладают меньшей прочностью. Последние возникают благодаря взаимной поляризации молекул.

Типы двухатомных молекул

Двухатомные молекулы – электрические системы, которые состоят из двух положительно заряженных ядер и электронов, взаимодействующих друг с другом и с ядрами. Значения энергии электронов определяют электронные состояния всей молекулы. В зависимости от симметрии все двухатомные молекулы классифицируют на типы:

К первому виду относятся соединения из одних атомов – азот N₂, водород Н₂ и др. Второй вид включает разнородные атомы – соляная кислота HCl, углекислый газ СО₂ и др. В гомоядерных системах образуется неполярная связь, в гетероядерных – полярная.

Список двухатомных молекул

При нормальных условиях двухатомные молекулы формируются только в газовом состоянии:

Подобные структуры также могут образовываться у галогенов при нагревании:

Двухатомные молекулы возникают и у других элементов при достаточно высоких температурах. Инертные газы не образуют такие структуры и при обычных условиях они представляют собой только один атом.

Атмосфера нашей планеты включает около 21 % кислорода О₂ и 78 % азота N₂. Воздух, которым дышит все живое, состоит из двухатомных молекул. Озон О₃ вырабатывается из кислорода и защищает Землю от воздействия вредного ультрафиолетового излучения.

Источник

Единственными химическими элементами, которые образуют стабильные гомоядерные двухатомные молекулы при стандартной температуре и давлении (STP) (или типичных лабораторных условиях 1 бар и 25 ° C), являются газы водород (H ₂ ), азот (N ₂ ), кислород (O _2). ), фтор (F ₂ ) и хлор (Cl ₂ ).

СОДЕРЖАНИЕ

Гетероядерные молекулы

Все остальные двухатомные молекулы представляют собой химические соединения двух разных элементов. Многие элементы могут объединяться в гетероядерные двухатомные молекулы, в зависимости от температуры и давления.

Многие бинарные соединения 1: 1 обычно не считаются двухатомными, поскольку они являются полимерными при комнатной температуре, но при испарении они образуют двухатомные молекулы, например газообразный MgO, SiO и многие другие.

Вхождение

Молекулярная геометрия

Историческая значимость

Еще в 1805 году Гей-Люссак и фон Гумбольдт показали, что вода состоит из двух объемов водорода и одного объема кислорода, а к 1811 году Амедео Авогадро пришел к правильной интерпретации состава воды, основанной на том, что сейчас называется законом Авогадро. и предположение о двухатомных элементарных молекулах. Однако эти результаты в основном игнорировались до 1860 года, отчасти из-за веры в то, что атомы одного элемента не будут иметь химического сродства к атомам того же элемента, а также отчасти из-за очевидных исключений из закона Авогадро, которые не были объяснены до тех пор, пока не были объяснены в терминах диссоциирующих молекул.

Возбужденные электронные состояния

В квантовой теории электронное состояние двухатомной молекулы представлено символом молекулярного члена

Уровни энергии

Что касается истории, то первое исследование двухатомных молекул с помощью квантовой механики было сделано Люси Менсинг в 1926 году.

Трансляционные энергии

Поступательная энергия молекулы определяется выражением кинетической энергии :

E транс знак равно 1 2 м v 2 <\ displaystyle E _ <\ text > = <\ frac <1><2>> mv ^ <2>>

Вращательные энергии

Классически кинетическая энергия вращения равна

Для микроскопических систем атомного уровня, таких как молекула, угловой момент может иметь только определенные дискретные значения, задаваемые формулой

Кроме того, для двухатомной молекулы момент инерции равен

Колебательные энергии

Сравнение интервалов вращательной и колебательной энергии

Дела Хунда

Мнемоника

Источник

Что такое двухатомные элементы? (Примеры)

Содержание:

В двухатомные элементы, также называемые гомоядерными двухатомными молекулами, состоят всего из двух атомов одного и того же химического элемента. Некоторые элементы не могут существовать сами по себе, даже если они изолированы от любого другого типа атома.

Элементы этой природы будут соединяться с атомами того же элемента, чтобы быть стабильными. Другими словами, водород, двухатомный элемент, не может существовать сам по себе. Просто не может существовать H.

Водород настолько реактивен, что, когда он изолирован от всего, кроме водорода, он объединяется в двухатомную (двухатомную) молекулу. Следовательно, водородный газ, который иногда используется в качестве топлива, существует как H₂.

Двухатомные молекулы

Двухатомные молекулы содержат два атома, которые химически связаны. Если два атома идентичны, например, молекула кислорода (O₂), образует гомоядерную двухатомную молекулу, а если атомы разные, как в молекуле монооксида углерода (CO), он образует гетероядерную двухатомную молекулу.

Молекулы, содержащие более двух атомов, называются многоатомными молекулами, например, диоксид углерода (CO₂) и вода (H₂ИЛИ). Молекулы полимера могут содержать многие тысячи составляющих атомов.

Двухатомные молекулы состоят из семи элементов. Следующие 5 газообразных элементов находятся в виде двухатомных молекул при комнатной температуре и давлении:

Бром и йод обычно существуют в жидкой форме, но также и в виде двухатомных газов при немного более высоких температурах, что составляет всего 7 двухатомных элементов.

Свойства двухатомных элементов

Все двухатомные молекулы линейны, что представляет собой простейшее пространственное расположение атомов.

Двухатомную молекулу удобно и часто представлять в виде двух точечных масс (двух атомов), соединенных безмассовой пружиной.

Энергии, участвующие в движениях молекулы, можно разделить на три категории:

Все двухатомные элементы представляют собой газы при комнатной температуре, за исключением брома и йода, которые являются жидкими (йод может даже находиться в твердом состоянии), и все, за исключением кислорода и азота, связаны одинарной связью.

Некоторые двухатомные элементы

Водород

Водород (H₂), с атомным номером 1, представляет собой бесцветный газ, который не был официально открыт как элемент Генри Кавендишем до 1766 года, но был случайно обнаружен примерно за сто лет до этого Робертом Бойлем.

Азот

Азот (N₂) имеет атомный номер семь и составляет около 78,05% атмосферы Земли по объему.

Это бесцветный, в основном инертный газ без запаха и запаха, в жидком состоянии он остается без цвета и запаха.

Кислород

Кислород (O₂) имеет атомный номер восемь. Этот бесцветный газ без запаха имеет восемь протонов в ядре и имеет бледно-голубой цвет в жидком и твердом состояниях.

Пятая часть атмосферы Земли состоит из кислорода, и по массе он является третьим по распространенности элементом во Вселенной.

Фтор

Фтор (F₂) имеет атомный номер девять и является наиболее реактивным и электроотрицательным из всех элементов. Этот неметаллический элемент представляет собой бледно-желтый газ, который принадлежит к группе галогенов.

Джордж Гор был, по-видимому, первым ученым, выделившим фтор, но его эксперимент сорвался, когда образовавшийся фтор вступил в реакцию с водородом.

В 1906 году Фердинанд Фредерик Анри Муассан был удостоен Нобелевской премии по химии за свою работу по выделению фтора в 1886 году. Это самый электроотрицательный элемент в периодической таблице.

Хлор

Хлор (Cl₂) является членом галогенной группы с атомным номером семнадцать. Одна из его форм, NaCl, используется с древних времен.

Хлор использовался тысячи лет во многих других формах, но он не был назван до 1810 года сэром Хамфри Дэви.

Хлор в чистом виде желтовато-зеленый, но его обычные соединения обычно бесцветны.

Бром

Бром (Br₂) имеет атомный номер тридцать пять. Это тяжелая темно-коричневая жидкость, единственный неметаллический элемент, являющийся жидкостью.

Бром был открыт Антуаном Ж. Балардом в 1826 году. Он использовался в важных целях задолго до того, как был официально открыт.

Йод

Йод (I₂) имеет атомный номер пятьдесят три, причем пятьдесят три протона находятся в ядре атома. Это сине-черный неметалл, который играет очень важную роль в органической химии.

Йод был открыт в 1811 году Барнардом Куртуа. Он назвал его йодом от греческого слова «iodes», что означает фиолетовый. Это сине-черное твердое вещество.

Йод играет очень важную роль в биологии всех живых организмов, поскольку его дефицит приводит к таким заболеваниям, как гипертиреоз и гипотиреоз.

Ссылки

Устное выступление: характеристика, элементы, структура, виды

Источник

Двухатомная молекула

Единственными химическими элементами, которые образуют стабильные гомоядерные двухатомные молекулы при стандартной температуре и давлении (STP) (или типичных лабораторных условиях 1 бар и 25 ° C), являются газы водород (H ₂ ), азот (N ₂ ), кислород (O _2). ), фтор (F ₂ ) и хлор (Cl ₂ ). [1]

СОДЕРЖАНИЕ

Гетероядерные молекулы [ править ]

Все остальные двухатомные молекулы представляют собой химические соединения двух разных элементов. Многие элементы могут объединяться в гетероядерные двухатомные молекулы, в зависимости от температуры и давления.

Многие бинарные соединения 1: 1 обычно не считаются двухатомными, поскольку они являются полимерными при комнатной температуре, но при испарении они образуют двухатомные молекулы, например газообразный MgO, SiO и многие другие.

Происшествие [ править ]

Молекулярная геометрия [ править ]

Историческое значение [ править ]

Двухатомные элементы сыграли важную роль в разъяснении концепций элемента, атома и молекулы в 19 веке, потому что некоторые из наиболее распространенных элементов, такие как водород, кислород и азот, встречаются в виде двухатомных молекул. Первоначальная атомная гипотеза Джона Дальтона предполагала, что все элементы одноатомны и что атомы в соединениях обычно имеют простейшие атомные отношения друг к другу. Например, Дальтон предположил, что формула воды представляет собой HO, давая атомный вес кислорода в восемь раз больше, чем у водорода [7], вместо современного значения, равного примерно 16. Как следствие, существовала путаница в отношении атомных весов и молекулярных формул примерно в течение полвека.

Еще в 1805 году Гей-Люссак и фон Гумбольдт показали, что вода состоит из двух объемов водорода и одного объема кислорода, а к 1811 году Амедео Авогадро пришел к правильной интерпретации состава воды, основанной на том, что сейчас называется законом Авогадро. и предположение о двухатомных элементарных молекулах. Однако эти результаты в основном игнорировались до 1860 года, отчасти из-за веры в то, что атомы одного элемента не будут иметь химического сродства к атомам того же элемента, а также отчасти из-за очевидных исключений из закона Авогадро, которые не были объяснены до более поздних сроков. диссоциирующих молекул.

Возбужденные электронные состояния [ править ]

В квантовой теории электронное состояние двухатомной молекулы представлено символом молекулярного члена

Уровни энергии [ править ]

Трансляционные энергии [ править ]

Поступательная энергия молекулы определяется выражением кинетической энергии :

E trans = 1 2 m v 2 <\displaystyle E_<\text>=<\frac <1><2>>mv^<2>>

Вращательные энергии [ править ]

Классически кинетическая энергия вращения равна

Для микроскопических систем атомного уровня, таких как молекула, угловой момент может иметь только определенные дискретные значения, задаваемые формулой

Кроме того, для двухатомной молекулы момент инерции равен

Колебательные энергии [ править ]

Сравнение расстояний между вращательной и колебательной энергией [ править ]

Дела Хунда [ править ]

Мнемоника [ править ]

Источник