Zuñiga_Díaz_Jonathan_Jesús.T_1.Elementos_diatomicos2A_C-4.Pro.11_abril_16.doc
Elementos diatómicos son aquellos que prácticamente existen exclusivamente como moléculas
diatómicas, son conocidas como moléculas diatómicas homonucleares cuando en su
estado natural no están químicamente enlazados con otro elemento. Entre los
ejemplos más comunes encontramos el H2 y el O2.
Lista de elementos diatómicos:
Otros elementos existen con forma diatómica pero con una alta
inestabilidad y reactividad. Como ejemplo tendríamos el difósforo (P2).
Al estudiar el problema
de dos partículas sometidas a este potencial que depende de las distancias
intranucleares se vuelve complicado por la existencia de los muchos grados de
libertad de la partícula: los vibracionales y los rotacionales (los cuales se
deben a la variación de los ángulos dados en dirección de los ejes de la
molécula) y además: cuando la molécula vibra su momento de inercia cambia
debido a la vibración en
y su energía rotacional.
Niveles energéticos
Es
muy común, y conveniente, representar las moléculas diatómicas como dos masas
puntuales (los dos átomos). Para estudiar los niveles de energía de este tipo
de moléculas y pensando que las fuerzas asociadas a ellas son del tipo Van
walls podemos usar, en sus primeras aproximaciones, el potencial asociado al Oscilador armónico cuántico.
Los niveles energéticos es un estado cuya energía es uno de los valores posibles del operador hamiltoniano.
Las
energías encargadas en el movimiento de la molécula pueden clasificarse en tres
categorías:
- Las
energías translacionales.
- Las
energías rotacionales.
- Las
energías vibracionales.
Cabe destacar que estos niveles energéticos
están acoplados: los vibracionales con los rotacionales. Esto se puede medir
determinando las frecuencias del espectro de las ondas electromagnéticas
polarizadas en el eje que la molécula puede absorber o emitir, observando las frecuencias de Bohr de, por ejemplo, una molécula heteropolar la cual tiene su espectro de
emisión y absorción en el infrarrojo
En química y teoría atómica se parte del hecho de que los electrones que forman parte del átomo están distribuidos en "capas" o niveles energéticos. En función de la capa que ocupe un electrón tiene una u otra energía de ahí que se diga que ocupa una capa de cierto nivel energético. La existencia de capas se debe a dos hechos: el principio de exclusión de Pauli que limita el número de electrones por capa, y el hecho de que sólo ciertos valores de la energía están permitidos (técnicamente estos valores coinciden con los auto valores del operador ha miltoniano cuántico que describe la dinámica de los electrones que interaccionan electromagnéticamente con el núcleo atómico).
El hidrógeno, el flúor y el cloro
son gases en condiciones ambientales. El bromo es líquido, pero emite vapores
gaseosos con facilidad. El yodo es sólido, pero si se calienta sublima, esto
es, pasa directamente del estado sólido a gas. Independientemente del estado
físico, estos elementos forman moléculas diatómicas, esto es, agrupaciones de
pares de átomos.
Equipo de laboratorio en el que
se maneja TRITIO, un isótopo radiactivo del hidrógeno caracterizado porque
en su núcleo hay un protón y dos neutrones y en su corteza hay un electrón.
El tritio es un hidrógeno
especial, diatómico, pero tiene triple densidad que el gas H2 normal.
Bromo líquido a temperatura
ambiente: se caracteriza por emitir gran cantidad de vapores muy tóxicos de Br2.
El líquido está formado también
por moléculas diatómicas de Br2.
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