Halogenii includ fluor, clor, brom, iod și astatin. La temperatura camerei, halogenii mai ușori sunt gaze, bromul este un lichid, iar halogenii mai grei sunt solizi, reflectând gama punctelor de fierbere găsite în grup. Punctul de fierbere al fluorului este de -188 grade Celsius (-306 grade Fahrenheit), în timp ce punctul de fierbere al iodului este de 184 grade Celsius (363 grade Fahrenheit), o diferență care, la fel ca raza atomică, este asociată cu o masa.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Halogenii mai grei au mai mulți electroni în cochiliile de valență. Acest lucru poate face forțele Van der Waals mai puternice, crescând ușor punctul de fierbere.
Halogenii
Halogenii sunt membri ai ceea ce se numește Grupul 17 pe tabelul periodic, care sunt denumiți deoarece reprezintă cea de-a șaptesprezecea coloană din stânga. Halogenii există cu toții ca molecule diatomice în natură. Cu alte cuvinte, ele există ca doi atomi uniți ai elementului. Halogenii reacționează cu metalele pentru a forma halogenuri și sunt agenți de oxidare, în special fluor, care este cel mai electronegativ element. Halogenii mai ușori sunt mai electronegativi, de culoare mai deschisă și au puncte de topire și fierbere mai scăzute decât halogenii mai grei.
Forțele de dispersie Van der Waals
Forțele care țin împreună moleculele de halogeni se numesc forțe de dispersie Van der Waals. Acestea sunt forțele de atracție intermoleculară care trebuie depășite pentru ca halogenii lichizi să-și atingă punctele de fierbere. Electronii se mișcă în mod aleatoriu în jurul nucleului unui atom. În orice moment, pot exista mai mulți electroni pe o parte a unei molecule, creând o sarcină negativă temporară pe acea parte și o sarcină pozitivă temporară pe cealaltă parte - un dipol instantaneu. Polii negativi și pozitivi temporari ai diferitelor molecule se atrag reciproc, iar suma forțelor temporare are ca rezultat o forță intermoleculară slabă.
Raze atomice și masă atomică
Razele atomice tind să se micșoreze pe măsură ce vă deplasați de la stânga la dreapta de-a lungul tabelului periodic și mai mari pe măsură ce vă deplasați în jos. Halogenii fac parte din același grup. Cu toate acestea, pe măsură ce vă deplasați în jos în tabelul periodic, halogenii cu numere atomice mai mari sunt mai grele, au raze atomice mai mari și au mai mulți protoni, neutroni și electroni. Raza atomică nu influențează punctul de fierbere, dar ambele sunt influențate de numărul de electroni asociați cu halogeni mai grei.
Efectul asupra punctului de fierbere
Halogenii mai grei au mai mulți electroni în mantaua lor, oferind mai multe oportunități pentru dezechilibrele temporare care creează forțele Van der Waals. Cu mai multe oportunități de a crea dipoli instantanee, dipolii apar mai frecvent, făcând forțele Van der Waals mai puternice între moleculele halogenilor mai grei. Este nevoie de mai multă căldură pentru a depăși aceste forțe mai puternice, ceea ce înseamnă că punctele de fierbere sunt mai mari pentru halogeni mai grei. Forțele de dispersie Van der Waals sunt cele mai slabe forțe intermoleculare, astfel încât punctele de fierbere ale halogenilor ca grup sunt în general scăzute.