En química, una molécula diatómica es un compuesto formado por exactamente dos átomos. A temperatura y presión estándar (STP), la mayoría de las especies diatómicas son gases, y un puñado de sólidos se transforman en gases diatómicos cuando se calientan.
Una molécula diatómica contiene dos átomos. Los elementos diatómicos comunes son H₂, N₂, O₂, F₂, Cl₂, Br₂ e I₂.
El hidrógeno, el nitrógeno, el oxígeno y los halógenos flúor, cloro, bromo y yodo forman moléculas diatómicas homonucleares a temperatura ambiente. El nitrógeno es especialmente digno de mención porque su triple enlace lo hace excepcionalmente estable.
Por el contrario, los gases nobles como el helio y el neón son monoatómicos y rara vez forman moléculas en condiciones normales.
Los metales permanecen sólidos cristalinos en STP y no forman moléculas diatómicas homonucleares. Si bien pueden combinarse con no metales para producir compuestos iónicos (p. ej., CuCl₂, Fe₂O₃), estas estructuras suelen contener más de dos átomos.
Los gases diatómicos heteronucleares incluyen monóxido de carbono (CO), cloruro de hidrógeno (HCl) y óxido nítrico (NO). A pesar de las diferentes especies nucleares, comparten la misma estructura de dos átomos.
Cuando se calientan, ciertos elementos que son sólidos a temperatura ambiente se convierten en moléculas diatómicas gaseosas. Por ejemplo:
Incluso los sólidos iónicos como el cloruro de sodio (NaCl) pueden disociarse en moléculas de gas diatómico bajo calor extremo.
El oxígeno, el nitrógeno y otros gases diatómicos permanecen unidos como moléculas de dos átomos cuando se enfrían a forma líquida, gracias a las fuerzas intermoleculares que los mantienen unidos por debajo de sus puntos de ebullición.
