لماذا تزيد نقطة الغليان عندما يزيد نصف القطر الذري في الهالوجينات؟

وتشمل الهالوجينات الفلور والكلور والبروم واليود والأستاتين. في درجة حرارة الغرفة ، الهالوجينات الأخف عبارة عن غازات ، والبروم سائل ، والهالوجينات الثقيلة عبارة عن مواد صلبة ، مما يعكس نطاق نقاط الغليان الموجودة في المجموعة. درجة غليان الفلور هي -188 درجة مئوية (-306 درجة فهرنهايت) ، بينما درجة غليان اليود هي 184 درجة مئوية (363 درجة فهرنهايت) ، وهو فرق ، مثل نصف القطر الذري ، يرتبط بارتفاع ذري كتلة.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

تحتوي الهالوجينات الأثقل على عدد أكبر من الإلكترونات في غلاف التكافؤ. هذا يمكن أن يجعل قوى فان دير فال أقوى ، ويزيد قليلاً من نقطة الغليان.

الهالوجينات هي أعضاء فيما يسمى المجموعة 17 في الجدول الدوري ، والتي سميت لأنها تمثل العمود السابع عشر من اليسار. توجد الهالوجينات كلها كجزيئات ثنائية الذرة في الطبيعة. بمعنى آخر ، توجد كذرتين متصلتين من العنصر. تتفاعل الهالوجينات مع المعادن لتكوين هاليدات وهي عوامل مؤكسدة ، وخاصة الفلور ، وهو العنصر الأكثر كهرسلبية. الهالوجينات الأخف هي أكثر إلكترونياً وأخف لوناً ولها نقاط انصهار وغليان أقل من الهالوجينات الثقيلة

تسمى القوى التي تربط جزيئات الهالوجينات معًا قوى تشتت فان دير فال. هذه هي قوى الجذب بين الجزيئات التي يجب التغلب عليها حتى تصل الهالوجينات السائلة إلى نقاط غليانها. تتحرك الإلكترونات بطريقة عشوائية حول نواة الذرة. في أي وقت من الأوقات ، قد يكون هناك المزيد من الإلكترونات على جانب واحد من الجزيء ، مما يخلق شحنة سالبة مؤقتة على هذا الجانب وشحنة موجبة مؤقتة على الجانب الآخر - ثنائي القطب لحظي. تجذب الأقطاب السالبة والموجبة المؤقتة للجزيئات المختلفة بعضها البعض ، وينتج عن مجموع القوى المؤقتة قوة ضعيفة بين الجزيئات.

تميل أنصاف الأقطار الذرية إلى أن تصبح أصغر كلما تحركت من اليسار إلى اليمين على طول الجدول الدوري وأكبر كلما تحركت أسفل الجدول الدوري. الهالوجينات كلها جزء من نفس المجموعة. ومع ذلك ، كلما انتقلت إلى أسفل الجدول الدوري ، فإن الهالوجينات ذات الأعداد الذرية الأكبر تكون أثقل ، ولها أنصاف أقطار ذرية أكبر ، ولديها المزيد من البروتونات والنيوترونات والإلكترونات. لا يؤثر نصف القطر الذري على نقطة الغليان ، لكن كلاهما يتأثر بعدد الإلكترونات المرتبطة بالهالوجينات الثقيلة.

تحتوي الهالوجينات الأثقل على عدد أكبر من الإلكترونات في غلاف الستارة الخاص بها ، مما يوفر المزيد من الفرص للاختلالات المؤقتة التي تخلق قوى فان دير فال. مع وجود المزيد من الفرص لإنشاء ثنائيات أقطاب فورية ، تحدث ثنائيات الأقطاب بشكل متكرر ، مما يجعل قوى فان دير فال أقوى بين جزيئات الهالوجينات الثقيلة. يتطلب الأمر مزيدًا من الحرارة للتغلب على هذه القوى الأقوى ، مما يعني أن نقاط الغليان أعلى بالنسبة للهالوجينات الثقيلة. قوى تشتت Van der Waals هي أضعف القوى بين الجزيئات ، لذا فإن نقاط غليان الهالوجينات كمجموعة منخفضة بشكل عام.