Inom kemi är en diatomisk molekyl en förening som består av exakt två atomer. Vid standardtemperatur och standardtryck (STP) är de flesta diatomiska arter gaser, och en handfull fasta ämnen omvandlas till diatomiska gaser när de värms upp.
En diatomisk molekyl innehåller två atomer. De vanliga diatomiska elementen är H2, N2, O2, F2, Cl2, Br2 och I2.
Väte, kväve, syre och halogenerna fluor, klor, brom och jod bildar homonukleära diatomiska molekyler vid rumstemperatur. Kväve är särskilt anmärkningsvärt eftersom dess trippelbindning gör det exceptionellt stabilt.
Ädelgaser som helium och neon är däremot monoatomiska och bildar sällan molekyler under vanliga förhållanden.
Metaller förblir kristallina fasta ämnen vid STP och bildar inte homonukleära diatomiska molekyler. Även om de kan kombineras med icke-metaller för att producera joniska föreningar (t.ex. CuCl2, Fe2O3), innehåller dessa strukturer vanligtvis mer än två atomer.
Heteronukleära diatomiska gaser inkluderar kolmonoxid (CO), väteklorid (HCl) och kväveoxid (NO). Trots olika kärnarter delar de samma tvåatomstruktur.
Vid upphettning blir vissa grundämnen som är fasta vid rumstemperatur gasformiga diatomiska molekyler. Till exempel:
Även joniska fasta ämnen som natriumklorid (NaCl) kan dissociera till diatomiska gasmolekyler under extrem värme.
Syre, kväve och andra diatomiska gaser förblir bundna som tvåatomsmolekyler när de kyls till flytande form, tack vare intermolekylära krafter som håller dem samman under kokpunkten.
