Moleküle von Diatomic sind Moleküle zusammengesetzt nur aus zwei Atomen entweder von denselben oder von verschiedenen chemischen Elementen. Das Präfix di - bedeutet zwei in Griechisch. Allgemeine diatomic Moleküle sind Wasserstoff (H), Stickstoff (N), Sauerstoff (O), und Kohlenmonoxid (CO). Sieben Elemente bestehen als homonuclear diatomic Moleküle bei der Raumtemperatur: H, N, O, F, Colorado, Br und ich. Viele Elemente und chemische Zusammensetzungen beiseite von diesen bilden diatomic Moleküle, wenn verdampft. Das edle Benzin bildet diatomic Moleküle nicht: Das kann mit der molekularen Augenhöhlentheorie erklärt werden (sieh molekulares Augenhöhlendiagramm).

Ereignis

Hunderte von diatomic Molekülen sind in der Landumgebung, dem Laboratorium und dem interstellaren Medium charakterisiert worden. Ungefähr 99 % der Atmosphäre der Erde werden aus diatomic Molekülen, spezifisch Sauerstoff und Stickstoff an 21 % und 78 % beziehungsweise zusammengesetzt. Der natürliche Überfluss an Wasserstoff (H) in der Atmosphäre der Erde ist nur auf der Ordnung von Teilen pro Million, aber H, ist tatsächlich, das reichlichste diatomic Molekül in der Natur. Das interstellare Medium wird tatsächlich durch Wasserstoffatome beherrscht.

Wenn ein diatomic Molekül aus zwei Atomen desselben Elements, wie H und O besteht, dann, wie man sagt, ist es homonuclear, aber sonst ist es heteronuclear. Das Band in einem homonuclear diatomic Molekül ist nichtpolar. In den meisten diatomic Molekülen sind die Elemente nichtidentisch. Prominente Beispiele schließen Kohlenmonoxid, Stickstoffoxyd und Wasserstoffchlorid ein, aber andere wichtige Beispiele schließen gasartigen MgO, SiO und viele andere Arten nicht normalerweise betrachtet als diatomic weil sie polymerize in der Nähe von der Raumtemperatur ein.

Elemente, die aus diatomic Molekülen, unter typischen Laborbedingungen von 1 Bar und 25 °C bestehen, schließen Wasserstoff (H), Stickstoff (N), Sauerstoff (O), und die Halogene ein (obwohl es noch nicht bekannt ist, ob Astat diatomic Astat-Moleküle bildet). Andere Elemente bilden homonuclear diatomics, wenn verdampft, aber diese diatomic Arten repolymerize bei niedrigeren Temperaturen. Zum Beispiel gibt Heizung ("des Knackens") elementaren Phosphors diphosphorus, P.

Molekulare Geometrie

Moleküle von Diatomic können keine Geometrie, aber geradlinig haben, wie irgendwelche zwei Punkte immer in einer Linie lügen. Das ist die einfachste Raumeinrichtung von Atomen nach der Kugelgestalt von einzelnen Atomen.

Historische Bedeutung

Elemente von Diatomic haben eine wichtige Rolle in der Erläuterung der Konzepte des Elements, Atoms und Moleküls im 19. Jahrhundert gespielt, weil einige der allgemeinsten Elemente, wie Wasserstoff, Sauerstoff, und Stickstoff, als diatomic Moleküle vorkommen. Die ursprüngliche Atomhypothese von John Dalton hat angenommen, dass alle Elemente monatomic waren, und dass die Atome in Zusammensetzungen normalerweise die einfachsten Atomverhältnisse in Bezug auf einander haben würden. Zum Beispiel hat Dalton angenommen, dass die Formel von Wasser HO war, das Atomgewicht von Sauerstoff als 8mal mehr als das von Wasserstoff, statt des modernen Werts von ungefähr 16 gebend. Demzufolge hat Verwirrung bezüglich Atomgewichte und molekularer Formeln für ungefähr ein halbes Jahrhundert bestanden.

Schon in 1805, Homosexuell-Lussac und von Humboldt hat gezeigt, dass Wasser zwei Volumina von Wasserstoff und eines Volumens von Sauerstoff gebildet wird, und vor 1811 Amedeo Avogadro die richtige Interpretation der Zusammensetzung von Wasser erreicht hatte, die darauf gestützt ist, was jetzt das Gesetz von Avogadro und die Annahme von diatomic elementaren Molekülen genannt wird. Jedoch wurden diese Ergebnisse größtenteils bis 1860 ignoriert. Ein Teil dieser Verwerfung war wegen des Glaubens, dass Atome eines Elements keine chemische Sympathie zu Atomen desselben Elements haben würden, und Teil wegen offenbarer Ausnahmen zum Gesetz von Avogadro war, die bis später nicht erklärt wurden, in Bezug auf Moleküle abzusondern.

In 1860 Karlsruher Kongress auf Atomgewichten hat Cannizzaro die Ideen von Avogadro wieder belebt und hat sie verwendet, um einen konsequenten Tisch von Atomgewichten zu erzeugen, die größtenteils mit modernen Werten übereinstimmen. Diese Gewichte waren eine wichtige Vorbedingung für die Entdeckung des periodischen Gesetzes von Dmitri Mendeleev und Lothar Meyer.

Energieniveaus

Es ist günstig, und üblich, um ein diatomic Molekül als zwei Punkt-Massen (die zwei Atome) verbunden vor einem massless Frühling zu vertreten. Die an den verschiedenen Bewegungen des Moleküls beteiligten Energien können dann unten in drei Kategorien zerbrochen werden.

• Die Übersetzungsenergien
• Die Rotationsenergien
• Die Schwingenergien

Übersetzungsenergien

Die Übersetzungsenergie des Moleküls wird einfach durch den kinetischen Energieausdruck gegeben:

:

wo M die Masse des Moleküls ist und v seine Geschwindigkeit ist.

Rotationsenergien

Klassisch ist die kinetische Energie der Folge

::

:where

:: ist der winkelige Schwung

:: ist der Moment der Trägheit des Moleküls

Für den mikroskopischen, die Atomniveau-Systeme wie ein Molekül, kann winkeliger Schwung nur spezifische getrennte Werte durch geben lassen

::

:where l ist eine natürliche Zahl und ist der reduzierte unveränderliche Planck.

Außerdem für ein diatomic Molekül ist der Moment der Trägheit

:::where

:: ist die reduzierte Masse des Moleküls und

:: ist die durchschnittliche Entfernung zwischen den zwei Atomen im Molekül.

Also, den winkeligen Schwung und Moment der Trägheit in E einsetzend, wird durch die Rotationsenergieniveaus eines diatomic Moleküls gegeben:

::

Schwingenergien

Auf eine andere Weise kann sich ein diatomic Molekül bewegen soll jedes Atom haben schwingen — oder vibrieren — entlang einer Linie (das Band) das Anschließen der zwei Atome. Die Schwingenergie ist ungefähr die eines Quants harmonischer Oszillator:

:::where

:: n ist eine ganze Zahl

:: ist der reduzierte Planck unveränderlich und

:: ist die winkelige Frequenz des Vibrierens.

Vergleich zwischen dem Rotations- und Schwingenergieabstand

So der Abstand und die Energie eines typischen spektroskopischen Übergangs, zwischen Schwingenergieniveaus ist ungefähr 100mal größer als dieser eines typischen Übergangs zwischen Rotationsenergieniveaus.

Weiterführende Literatur

Siehe auch

• AXT-Methode
• Element von Octatomic
• Geteiltes Paar

Zeichen und Verweisungen

Links

• Hyperphysik - Rotationsspektren von starren Rotor-Molekülen
• Hyperphysik - Quant harmonischer Oszillator
• 3D Chem - Chemie, Strukturen und 3D-Moleküle
• IUMSC - Indiana Universität molekulares Struktur-Zentrum