Халогените включват флуор, хлор, бром, йод и астат. При стайна температура по-леките халогени са газове, бромът е течност, а по-тежките халогени са твърди вещества, отразяващи диапазона на температурите на кипене, открити в групата. Точката на кипене на флуора е -188 градуса по Целзий (-306 градуса по Фаренхайт), докато точката на кипене на йода е 184 градуса по Целзий (363 градуса по Фаренхайт), разлика, която подобно на атомния радиус е свързана с по-висок атомен маса.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
По-тежките халогени имат повече електрони във валентните си черупки. Това може да направи силите на Ван дер Ваалс по-силни, леко повишавайки точката на кипене.
Халогените
Халогените са членове на така наречената група 17 в периодичната таблица, които са именувани, защото представляват седемнадесетата колона отляво. Всички халогени съществуват като двуатомни молекули в природата. С други думи, те съществуват като два съединени атома на елемента. Халогените реагират с метали, образувайки халогениди и са окислители, особено флуор, който е най-електроотрицателният елемент. По-леките халогени са по-електроотрицателни, по-светли на цвят и имат по-ниски точки на топене и кипене от по-тежките халогени.
Дисперсионни сили на Ван дер Ваалс
Силите, които държат молекулите на халогените заедно, се наричат дисперсионни сили на Ван дер Ваалс. Това са силите на междумолекулното привличане, които трябва да бъдат преодолени, за да достигнат течните халогени точките си на кипене. Електроните се движат произволно около ядрото на атома. Във всеки един момент може да има повече електрони от едната страна на молекулата, създавайки временен отрицателен заряд от тази страна и временен положителен заряд от другата страна - моментален дипол. Временните отрицателни и положителни полюси на различни молекули се привличат взаимно и сумата от временните сили води до слаба междумолекулна сила.
Атомни радиуси и атомна маса
Атомните радиуси са склонни да стават по-малки, докато се движите отляво надясно по периодичната таблица и по-големи, докато се движите надолу по периодичната таблица. Всички халогени са част от една и съща група. Въпреки това, докато се придвижвате надолу по периодичната таблица, халогените с по-големи атомни числа са по-тежки, имат по-големи атомни радиуси и имат повече протони, неутрони и електрони. Атомният радиус не влияе на точката на кипене, но и двата се влияят от броя на електроните, свързани с по-тежките халогени.
Ефектът върху точката на кипене
По-тежките халогени имат повече електрони във валарните си черупки, което прави повече възможности за временните дисбаланси, които създават силите на Ван дер Ваалс. С повече възможности за създаване на мигновени диполи, диполите се появяват по-често, което прави силите на Ван дер Ваалс по-силни между молекулите на по-тежки халогени. Необходимо е повече топлина, за да се преодолеят тези по-силни сили, което означава, че точките на кипене са по-високи за по-тежките халогени. Дисперсионните сили на Ван дер Ваалс са най-слабите междумолекулни сили, така че точките на кипене на халогените като група обикновено са ниски.
