En chimie, une molécule diatomique est un composé composé d’exactement deux atomes. À température et pression standard (STP), la plupart des espèces diatomiques sont des gaz, et une poignée de solides se transforment en gaz diatomiques lorsqu'ils sont chauffés.
Une molécule diatomique contient deux atomes. Les éléments diatomiques courants sont H₂, N₂, O₂, F₂, Cl₂, Br₂ et I₂.
L'hydrogène, l'azote, l'oxygène et les halogènes fluor, chlore, brome et iode forment des molécules diatomiques homonucléaires à température ambiante. L'azote est particulièrement remarquable car sa triple liaison le rend exceptionnellement stable.
En revanche, les gaz rares tels que l'hélium et le néon sont monoatomiques et forment rarement des molécules dans des conditions ordinaires.
Les métaux restent des solides cristallins au STP et ne forment pas de molécules diatomiques homonucléaires. Bien qu'elles puissent se combiner avec des non-métaux pour produire des composés ioniques (par exemple, CuCl₂, Fe₂O₃), ces structures contiennent généralement plus de deux atomes.
Les gaz diatomiques hétéronucléaires comprennent le monoxyde de carbone (CO), le chlorure d'hydrogène (HCl) et l'oxyde nitrique (NO). Malgré des espèces nucléaires différentes, ils partagent la même structure à deux atomes.
Lorsqu’ils sont chauffés, certains éléments solides à température ambiante deviennent des molécules diatomiques gazeuses. Par exemple :
Même les solides ioniques tels que le chlorure de sodium (NaCl) peuvent se dissocier en molécules de gaz diatomiques sous une chaleur extrême.
L'oxygène, l'azote et d'autres gaz diatomiques restent liés sous forme de molécules à deux atomes lorsqu'ils sont refroidis sous forme liquide, grâce aux forces intermoléculaires qui les maintiennent ensemble en dessous de leur point d'ébullition.
