हैलोजन में परमाणु त्रिज्या बढ़ने पर क्वथनांक क्यों बढ़ता है?

हैलोजन में शामिल हैं, फ्लोरीन, क्लोरीन, ब्रोमीन, आयोडीन और एस्टैटिन। कमरे के तापमान पर, हल्के हैलोजन गैस होते हैं, ब्रोमीन एक तरल होता है और भारी हैलोजन ठोस होते हैं, जो समूह में पाए जाने वाले क्वथनांक की सीमा को दर्शाते हैं। फ्लोरीन का क्वथनांक -188 डिग्री सेल्सियस (-306 डिग्री फ़ारेनहाइट) है, जबकि आयोडीन का क्वथनांक 184. है डिग्री सेल्सियस (363 डिग्री फ़ारेनहाइट), एक अंतर जो, परमाणु त्रिज्या की तरह, उच्च परमाणु. से जुड़ा होता है द्रव्यमान।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

भारी हैलोजन के संयोजकता कोशों में अधिक इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह वैन डेर वाल्स बलों को मजबूत बना सकता है, उबलते बिंदु को थोड़ा बढ़ा सकता है।

हैलोजन आवर्त सारणी पर समूह 17 कहलाने वाले सदस्य हैं, जिन्हें नाम दिया गया है क्योंकि वे बाईं ओर से सत्रहवें स्तंभ का प्रतिनिधित्व करते हैं। हैलोजन सभी प्रकृति में द्विपरमाणुक अणुओं के रूप में मौजूद हैं। दूसरे शब्दों में, वे तत्व के दो जुड़े हुए परमाणुओं के रूप में मौजूद हैं। हलोजन धातुओं के साथ प्रतिक्रिया करके हैलाइड बनाते हैं और ऑक्सीकरण एजेंट होते हैं, विशेष रूप से फ्लोरीन, जो कि सबसे अधिक विद्युतीय तत्व है। हल्का हैलोजन अधिक विद्युत ऋणात्मक, रंग में हल्का होता है, और भारी हैलोजन की तुलना में कम गलनांक और क्वथनांक होता है।

हैलोजन के अणुओं को एक साथ रखने वाले बलों को वैन डेर वाल्स फैलाव बल कहा जाता है। ये अंतर-आणविक आकर्षण बल हैं जिन्हें तरल हैलोजन के क्वथनांक तक पहुंचने के लिए दूर करना होगा। एक परमाणु के नाभिक के चारों ओर इलेक्ट्रॉन यादृच्छिक रूप से गति करते हैं। किसी भी समय, अणु के एक तरफ अधिक इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं, उस तरफ एक अस्थायी नकारात्मक चार्ज और दूसरी तरफ एक अस्थायी सकारात्मक चार्ज - एक तात्कालिक द्विध्रुवीय। विभिन्न अणुओं के अस्थायी नकारात्मक और सकारात्मक ध्रुव एक दूसरे को आकर्षित करते हैं, और अस्थायी बलों के योग के परिणामस्वरूप एक कमजोर अंतर-आणविक बल होता है।

जैसे-जैसे आप आवर्त सारणी में बाएँ से दाएँ चलते हैं, परमाणु त्रिज्याएँ छोटी होती जाती हैं और जैसे-जैसे आप आवर्त सारणी में नीचे जाते हैं वैसे-वैसे बड़ी होती जाती हैं। हैलोजन सभी एक ही समूह का हिस्सा हैं। हालाँकि, जैसे-जैसे आप आवर्त सारणी में नीचे जाते हैं, बड़े परमाणु क्रमांक वाले हैलोजन भारी होते हैं, एक बड़ी परमाणु त्रिज्या होती है, और अधिक प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉन होते हैं। परमाणु त्रिज्या क्वथनांक को प्रभावित नहीं करती है, लेकिन दोनों भारी हैलोजन से जुड़े इलेक्ट्रॉनों की संख्या से प्रभावित होते हैं।

भारी हैलोजन के वैलेंस शेल में अधिक इलेक्ट्रॉन होते हैं, जिससे अस्थायी असंतुलन के लिए अधिक अवसर मिलते हैं जो वैन डेर वाल्स बलों को बनाते हैं। तात्कालिक द्विध्रुव बनाने के अधिक अवसरों के साथ, द्विध्रुव अधिक बार होते हैं, जिससे वैन डेर वाल्स बल भारी हैलोजन के अणुओं के बीच मजबूत हो जाते हैं। इन मजबूत बलों पर काबू पाने के लिए अधिक गर्मी लगती है, जिसका अर्थ है कि भारी हैलोजन के लिए क्वथनांक अधिक होते हैं। वैन डेर वाल्स फैलाव बल सबसे कमजोर अंतर-आणविक बल हैं, इसलिए एक समूह के रूप में हैलोजन के क्वथनांक आमतौर पर कम होते हैं।