La confusione comune qui è che due cose molto diverse hanno lo stesso nome. $ \ ce O $ è un atomo di ossigeno libero e $ \ ce {O2} $ è due atomi di ossigeno legati chimicamente per formare una molecola di ossigeno.

Non esiste un'analogia comune per $ \ ce C $, ma $ \ ce {N2} $ è chiamato azoto, $ \ ce {H2} $ è idrogeno e $ \ ce {Cl2} $ è cloro, ciascuno con lo stesso nome di quello dei loro elementi costitutivi.

Quindi, per ribadire, la differenza tra l'ossigeno $ \ left (\ ce O \ right) $ e l'ossigeno $ \ left (\ ce {O2} \ right) $ è che il primo è un atomo di ossigeno mentre il secondo consiste di due $ \ ce O $ atomi legati insieme, formando una molecola chiamata anche ossigeno.

A volte usiamo la terminologia in modo un po 'approssimativo.

Quando parliamo solo dell'elemento, allora è chiaro usare solo il simbolo da solo. Ma a volte abbiamo bisogno di descrivere come l'elemento appare nel mondo o nelle reazioni chimiche. Quindi non è sufficiente descrivere solo l'elemento, abbiamo bisogno di sapere qualcosa su come si trova in condizioni normali. L'ossigeno si trova solitamente come gas biatomico (motivo per cui scriviamo O ₂ ). Poiché questo è di gran lunga il modo più comune in cui troviamo ossigeno libero in natura, spesso lo descriviamo in questo modo a meno che non ci sia un motivo per non farlo.

L'azoto si trova anche principalmente in forma pura come gas biatomico (N ₂ ). Il carbonio, tuttavia, di solito si trova come una molecola solida e mai come una semplice molecola (il diamante e la grafite sono entrambi solidi legati covalentemente) è raramente utile per descrivere la sua normale forma molecolare in quanto non ce n'è una. Potremmo parlare di zolfo come S o, se ci interessa l'allotropo, potremmo specificare S ₈ , sebbene ce ne siano altri comuni in laboratorio.

Importa poco quale versione tu utilizzare per descrivere l ' elemento . Ma, se parli di reazioni, di solito vale la pena descrivere la forma molecolare dell'elemento di cui stai parlando. L'ossigeno non è sempre O ₂ ma può essere formato (nell'atmosfera superiore o in alcune reazioni) come O ₃ .

I chimici mescolano e abbinano la loro terminologia un po 'liberamente quando non è molto importante, ma cercano di essere il più specifici possibile quando è così.

O è un atomo di ossigeno singolare. O ₂ è una molecola composta da due molecole di ossigeno. La nostra atmosfera è composta principalmente da O ₂ , che i nostri corpi si sono evoluti per respirare. Respiriamo O ₂ e la respirazione cellulare lo richiede (C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6O ₂ → 6CO ₂ + 6H ₂ O).

O è ossigeno, mentre O ₂ è diossigeno.

Esempi di altre molecole di ossigeno sono: 0 ₃ che è ozono (trioxygen ), c'è O ₄ che è metastabile ed è effettivamente composto da due molecole O ₂ (tetraossigeno) e O ₈ che è una forma di solido pressurizzato O ₂ (quando si congela O ₂ al di sotto di circa 55 Kelvin e si pressurizza a circa 10 GPa (1,45e + 6 psi) diventa noto come ε ossigeno o rosso ossigeno a causa del colore che cambia da blu a rosso).

Il contesto è importante. C è il simbolo atomico del carbonio e può rappresentare non solo l'elemento, (ma uno o più) atomi dell'elemento, così come l'elemento così come esiste nelle condizioni comprese (implicite). Lo stesso vale per O o N o in realtà per qualsiasi elemento. Tuttavia, elementare O e N si trovano entrambi comunemente come molecole biatomiche O ₂ e N ₂ . Ribalterò la tua domanda: poiché l'ossigeno e l'azoto sono comunemente rappresentati dai loro composti chimici allo stato fondamentale (a STP), perché il carbonio non è rappresentato dalla _grafite C? (e perché lo zolfo non è rappresentato come S ₈ ?). Il motivo è abbastanza semplice: è perché il composto effettivo che abbiamo di fronte può essere difficile da determinare (nel caso di C o S), mentre generalmente non ci sono dubbi su O ₂ o N ₂ è il composto che abbiamo. Quindi, usiamo il simbolo atomico per rappresentare il materiale elementare quando è di composizione indeterminata o variabile. Il carbonio, in particolare, viene spesso trovato o utilizzato come allotropi diversi dalla grafite. Quindi siamo il più precisi possibile, senza rischiare di sbagliare. (Se specifichiamo O ₂ allora certo, potrebbero esserci alcune tracce di O ₃ o anche O ^. in giro, ma supponiamo che queste complicazioni sono (anche) compresi.) È molto più difficile farlo con elementi solidi, quindi evitiamo di essere troppo specifici (ricorda, come scienziati, dovremmo essere in grado di giustificare le nostre affermazioni, inclusa la natura i materiali di cui stiamo discutendo) utilizzando il simbolo atomico. Il bromo liquido, per esempio, potrebbe essere rappresentato come Br (l) o Br ₂ (l) sebbene la seconda sia la forma elementare dello stato fondamentale (in STP). {Solo per correggere una delle risposte, N ₂ e non O ₂ , compone oltre il 70% della nostra atmosfera in volume.}

Il simbolo di un elemento rappresenta solo un atomo di quell'elemento. La formula chimica di un elemento metallico è uguale al suo simbolo, tuttavia questo non è vero per i non metalli poiché esistono come molecole covalenti. alla considerazione delle diverse composizioni stabili o forme presenti in natura di quell'elemento. Questo è il motivo per cui l'idrogeno ha il simbolo chimico ( $ \ ce {H} $ ) e la formula chimica come $ \ ce {H2} $ . La terminologia è importante per comprendere la differenza tra il simbolo dell'elemento e la sua composizione stabile. È importante notare che anche se i simboli atomici e la sua formula naturale sono due cose diverse, il nome usato per descrivere le due cose potrebbe essere lo stesso. Ad esempio, il simbolo dell'ossigeno è $ \ ce {O} $ e $ \ ce {O2} $ che è la sua forma naturale è anche indicata come ossigeno e talvolta molecola di ossigeno che è il modo corretto per descriverla.