二原子エレメントとも呼ばれる等核二原子分子は、2つだけの原子で構成されている同じ化学元素。他のタイプの原子から分離されている場合でも、一部の要素は単独では存在できません。
この性質の要素は、同じ要素の原子と結合して安定します。言い換えれば、二原子元素である水素はそれ自体ではあり得ない。単にHが存在することはできません。
水素は非常に反応性が高いため、水素以外のすべてから分離されると、結合して2原子(2原子)分子になります。このため、燃料として使用されることもある水素ガスは、H2として存在する。
二原子分子
二原子分子には、化学的に結合した2つの原子が含まれています。たとえば、酸素分子(O 2)のように2つの原子が同一である場合、それは同核二原子分子を構成し、一酸化炭素(CO)分子のように原子が異なる場合、二原子分子を形成します。異核。
3つ以上の原子を含む分子は、多原子分子と呼ばれます。たとえば、二酸化炭素(CO 2)や水(H 2 O)などです。ポリマー分子は何千もの構成原子を含むことができます。
二原子分子を構成する7つの要素があります。次の5つの元素ガスは、室温と圧力で二原子分子として検出されます。
-水素-H 2
-窒素-N 2
-酸素-O 2
-フッ化物-F 2
-塩素-Cl 2
臭素とヨウ素は一般に液体の形で存在しますが、わずかに高い温度で二原子ガスとしても存在し、合計7つの二原子元素になります。
-ブロモ-Br 2
-ヨウ素-I 2
二原子元素は、ハロゲン(フッ素、塩素、臭素、ヨウ素)と末尾が-genの元素(水素、酸素、窒素)です。アスタチンは別のハロゲンですが、その挙動は不明です。
二原子元素の特性
すべての二原子分子は線形であり、これは原子の最も単純な空間配置です。
二原子分子を、質量のないばねで接続された2つの点の質量(2つの原子)として表すのが便利で一般的です。
分子の動きに関与するエネルギーは、次の3つのカテゴリに分類できます。
- 並進エネルギー(A点からB点に移動する分子)
- 回転エネルギー(その軸を中心に回転する分子)
- 振動エネルギー(さまざまな方法で振動する分子)
液体である臭素とヨウ素を除いて、すべての二原子元素は室温で気体です(ヨウ素は固体状態でもかまいません)。酸素と窒素を除いて、すべてが単結合で結合されています。
酸素分子は二重結合で結合された2つの原子と三重結合で結合された窒素分子を持っています。
いくつかの二原子的要素
水素
水素(H 2)は、原子番号1で、1766年までヘンリーキャベンディッシュによって元素として正式に発見されなかった無色のガスですが、ロバートボイルによって約100年前に偶然発見されました。
図1:水素分子の構造。
それは私たちの宇宙に自然に存在する無色、無臭、無毒性のガスです。水素は周期表の最初の元素であるため、質量の75%を占めるため、宇宙のすべての化学元素の中で最も軽量で豊富です。
窒素
窒素(N 2)の原子番号は7で、体積で地球の大気の約78.05%を占めています。
それは無臭、無色、そしてほとんど不活性ガスであり、液体の状態では無色無臭のままです。
図2:窒素分子の構造。
酸素
酸素(O 2)の原子番号は8です。この無色無臭のガスは、核内に8つのプロトンがあり、液体および固体状態では淡い青色です。
地球の大気の5分の1は酸素で構成されており、宇宙で3番目に豊富な元素です。
図3:酸素分子の構造。
酸素は、地球の生物圏において質量で最も豊富な元素です。大気中の酸素濃度が高いのは、主に植物の光合成によって引き起こされる地球の酸素循環の結果です。
ふっ素
フッ素(F 2)の原子番号は9で、すべての元素の中で最も反応性が高く、電気陰性です。この非金属元素は、ハロゲングループのメンバーである淡黄色のガスです。
ジョージ・ゴアは明らかにフッ素を分離した最初の科学者でしたが、彼の実験は、生成されたフッ素が水素と反応したときに爆発しました。
図4:フッ素分子の構造。
1906年、フェルディナンドフレデリックアンリモイサンは、1886年のフッ素の分離に関する研究でノーベル化学賞を受賞しました。これは、周期表で最も電気陰性度の高い元素です。
塩素
塩素(Cl 2)は、原子番号17のハロゲングループのメンバーです。その形態の1つであるNaClは、古くから使用されています。
図5:塩素分子の構造。
塩素は他の多くの形で何千年もの間使用されてきましたが、ハンフリーデービー卿によって1810年まで命名されませんでした。
純粋な形の塩素は黄緑色ですが、一般的な化合物は通常無色です。
臭素
臭素(Br 2)の原子番号は35です。それは液体である唯一の非金属元素である濃い茶色の液体です。
図6:臭素分子の構造。
臭素は1826年にアントワーヌJバラードによって発見されました。正式に発見されるずっと前から、重要な目的で使用されていました。
ヨウ素
ヨウ素(I 2)の原子番号は53で、原子核には53のプロトンがあります。有機化学において非常に重要な役割を果たすのは、青黒色の非金属です。
図7:ヨウ素分子の構造。
ヨウ素は1811年にバーナードクルトワによって発見されました。彼はそれをバイオレットを意味するギリシャ語の「ヨード」からヨウ素と名付けました。青黒色の立体です。
ヨウ素は、その欠乏が甲状腺機能亢進症や甲状腺機能低下症などの疾患につながるため、すべての生物の生物学において非常に重要な役割を果たしています。
参考文献
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