Las moléculas homonucleares , o las especies homonucleares o las moléculas homoatómicas , son moléculas compuestas de un solo tipo de elemento. Las moléculas homonucleares pueden consistir en varios números de átomos, dependiendo de las propiedades del elemento. Algunos elementos forman moléculas de más de un tamaño. Los gases nobles rara vez forman enlaces, por lo que solo tienen un átomo. Las moléculas homonucleares más conocidas son diatómicas, lo que significa que están formadas por dos átomos, aunque no todas las moléculas diatómicas son homonucleares. Las moléculas diatómicas homonucleares incluyen hidrógeno (H2), oxígeno (O2), nitrógeno (N2) y todos los halógenos. El ozono (O3) es una molécula homonuclear triatómica común. Las moléculas tetratómicas homonucleares incluyen arsénico (As4) y fósforo (P4).
Los alótropos son formas químicas diferentes del mismo elemento (que no contienen ningún otro elemento). En ese sentido, los alótropos son todos homonucleares. Muchos elementos tienen múltiples formas alotrópicas. Además de la forma más común de oxígeno gaseoso, O2 y ozono, hay otros alótropos de oxígeno. El azufre forma varios alótropos que contienen diferentes números de átomos de azufre, incluidas las formas diatómica, triatómica, hexatómica y octatómica (S2, S3, S6, S8), aunque las tres primeras son raras. Se sabe que el elemento carbono tiene varias moléculas homonucleares, la mejor conocida es el buckminsterfullereno o “buckyball”.
Las moléculas heteronucleares , o especies heteronucleares o moléculas heteroatómicas , son moléculas compuestas de más de un tipo de elemento, por ejemplo, HCl. En moléculas heteronucleares, por ejemplo, HCl, donde los átomos unidos son de elementos diferentes, las moléculas pueden volverse polares debido a las diferencias de electronegatividad.
Pueden ser diatómicos, tri-atómicos, tetraatómicos, penta-atómicos o poli-atómicos, dependiendo del número de átomos.
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