Tartalom
- TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
- A halogének
- Van der Waals diszperziós erők
- Atomi sugár és atomtömeg
- A hatás a forráspontra
A halogének közé tartozik a fluor, klór, bróm, jód és asztatin. Szobahőmérsékleten a könnyebb halogének gázok, a bróm folyadék és a nehezebb halogének szilárd anyagok, tükrözve a csoportban található forráspontok tartományát. A fluor forráspontja -188 Celsius fok (-306 fok Fahrenheit), míg a jód forráspontja 184 Celsius fok (363 Fahrenheit fok), ez a különbség, mint az atom sugara, magasabb atomtömeggel jár.
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
A nehezebb halogéneknek több elektronja van valenciahéjában. Ez a Van der Waals erőit erősebbé teheti, kissé növelve a forráspontot.
A halogének
A halogének a periódusos táblázat 17. csoportjának tagjai, amelyeket azért neveztünk el, mert balról a tizenhetedik oszlopot képviselik. A halogének diatómás molekulákként léteznek a természetben. Más szavakkal, az elem két összekapcsolt atomjaként léteznek. A halogének a fémekkel reagálva halogenideket képeznek és oxidáló szereket képeznek, különösen a fluort, amely a leginkább elektronegatív elem. A könnyebb halogének elektronegatívak, színe világosabb, alacsonyabb olvadási és forráspontúak, mint a nehezebb halogének.
Van der Waals diszperziós erők
Azokat az erőket, amelyek együtt tartják a halogénmolekulákat, Van der Waals diszperziós erőnek nevezzük. Ezek az intermolekuláris vonzerő erők, amelyeket le kell küzdeni ahhoz, hogy a folyékony halogének elérje forráspontjukat. Az elektronok véletlenszerűen mozognak egy atommag körül. Egyszerre több molekula lehet egy molekula egyik oldalán, amely ezen az oldalon ideiglenes negatív töltést, a másik oldalon pedig ideiglenes pozitív töltést hoz létre - egy pillanatnyi dipolt. A különböző molekulák ideiglenes negatív és pozitív pólusai vonzzák egymást, és az ideiglenes erők összege gyenge intermolekuláris erőt eredményez.
Atomi sugár és atomtömeg
Az atomi sugarak kisebbek lesznek, amikor balról jobbra haladnak a periódusos táblán, és nagyobbak, ha lefelé haladnak a periódusos táblán. A halogének ugyanabba a csoportba tartoznak. Ahogyan a periódusos táblán lefelé halad, a nagyobb atomszámmal rendelkező halogének nehezebbek, nagyobb atomi sugaraik vannak, és több protonuk, neutronok és elektronok vannak. Az atomi sugár nem befolyásolja a forráspontot, de mindkettőt befolyásolja a nehezebb halogénekhez kapcsolódó elektronok száma.
A hatás a forráspontra
A nehezebb halogéneknek több elektronja van valance-héjában, így több lehetőség nyílik a Van der Waals erőket létrehozó átmeneti egyensúlyhiányokra.Ha több lehetőség van azonnali dipolok létrehozására, akkor a dipolok gyakrabban fordulnak elő, így a Van der Waals erői erősebbek a nehezebb halogének molekulái között. Több hőt vesz igénybe ezen erősebb erők leküzdése, ami azt jelenti, hogy a forráspont magasabb a nehezebb halogének esetében. A Van der Waals diszperziós erők a leggyengébb intermolekuláris erők, tehát a halogének forráspontja általában alacsony.