Halogeni uključuju fluor, klor, brom, jod i astatin. Na sobnoj temperaturi, lakši halogeni su plinovi, brom je tekućina, a teži halogeni su krute tvari, što odražava raspon vrelišta koji se nalaze u skupini. Tačka ključanja fluora je -188 Celzijevih stupnjeva (-306 stupnjeva Fahrenheita), dok je vrelište joda 184 stupnjeva Celzijevih (363 stupnjeva Fahrenheita), razlika koja je, poput atomskog radijusa, povezana s višim atomskim masa.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Teži halogeni imaju više elektrona u valentnim ljuskama. To može ojačati Van der Waalsove snage, lagano povećavajući točku vrenja.
Halogeni
Halogeni su članovi onog što se na periodnom sustavu naziva Skupinom 17, koje su imenovane jer predstavljaju sedamnaesti stupac s lijeve strane. Svi halogeni postoje u prirodi kao dvoatomske molekule. Drugim riječima, oni postoje kao dva spojena atoma elementa. Halogeni reagiraju s metalima stvarajući halogenide i oksidanti su, posebno fluor, koji je najelektronegativniji element. Lakši halogeni su elektronegativniji, svjetlije su boje i imaju niža tališta i vrelišta od težih halogena.
Van der Waalsove disperzijske snage
Sile koje molekule halogena drže zajedno zovu se Van der Waalsove disperzijske sile. To su sile međumolekularne privlačnosti koje se moraju nadvladati da bi tekući halogeni dosegli svoja vrelišta. Elektroni se slučajno kreću oko jezgre atoma. U bilo kojem trenutku, na jednoj strani molekule može biti više elektrona, što stvara privremeni negativni naboj na toj i privremeni pozitivni naboj na drugoj strani - trenutni dipol. Privremeni negativni i pozitivni polovi različitih molekula međusobno se privlače, a zbroj privremenih sila rezultira slabom intermolekularnom silom.
Atomski radijusi i atomska masa
Atomski radijusi imaju tendenciju da postaju sve manji kako se pomičete slijeva udesno po periodnom sustavu, a veći kako se pomičete prema periodnom sustavu. Svi su halogeni dio iste skupine. Međutim, dok se pomičete prema periodnom sustavu, halogeni s većim atomskim brojevima su sve teži, imaju veći atomski radijus i imaju više protona, neutrona i elektrona. Atomski radijus ne utječe na točku vrenja, ali na oba utječe broj elektrona povezanih s težim halogenima.
Učinak na vrelište
Teži halogeni imaju više elektrona u svojim valentnim ljuskama, što daje više mogućnosti za privremene neravnoteže koje stvaraju Van der Waalsove sile. S više mogućnosti stvaranja trenutnih dipola, dipoli se javljaju češće, što čini Van der Waalsove sile jačima između molekula težih halogena. Potrebno je više topline da bi se prevladale ove jače sile, što znači da su vrelišta veća za teže halogene. Van der Waalsove disperzijske sile najslabije su intermolekularne sile, pa su točke vrenja halogena kao skupine uglavnom niske.
