Medzi halogény patrí fluór, chlór, bróm, jód a astatín. Pri izbovej teplote sú ľahšími halogénmi plyny, bróm je kvapalina a ťažšie halogény sú tuhé látky, čo odráža rozsah teplôt varu nájdených v skupine. Teplota varu fluóru je -188 stupňov Celzia (-306 stupňov Fahrenheita), zatiaľ čo teplota varu jódu je 184 stupňov Celzia (363 stupňov Fahrenheita), čo je rozdiel, ktorý je rovnako ako atómový polomer spojený s vyššími atómovými omša.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Ťažšie halogény majú vo svojich valenčných škrupinách viac elektrónov. To môže urobiť sily Van der Waalsa silnejšie a mierne zvýšiť bod varu.
Halogény
Halogény sú členmi skupiny 17 periodickej tabuľky, ktorá je pomenovaná preto, lebo predstavujú sedemnásty stĺpec zľava. Všetky halogény existujú v prírode ako dvojatómové molekuly. Inými slovami, existujú ako dva spojené atómy prvku. Halogény reagujú s kovmi za vzniku halogenidov a sú oxidačnými činidlami, najmä fluórom, ktorý je najviac elektronegatívnym prvkom. Ľahšie halogény sú elektronegatívne, majú svetlejšiu farbu a majú nižšie teploty topenia a varu ako ťažšie halogény.
Van der Waalsove disperzné sily
Sily, ktoré držia molekuly halogénov pohromade, sa nazývajú Van der Waalsove disperzné sily. To sú sily intermolekulárnej príťažlivosti, ktoré musia byť prekonané, aby kvapalné halogény dosiahli svoje teploty varu. Elektróny sa náhodným spôsobom pohybujú okolo jadra atómu. V jednej chvíli môže byť na jednej strane molekuly viac elektrónov, ktoré vytvárajú dočasný negatívny náboj na tejto strane a dočasný pozitívny náboj na druhej strane - okamžitý dipól. Dočasné záporné a kladné póly rôznych molekúl sa navzájom priťahujú a súčet dočasných síl má za následok slabú medzimolekulovú silu.
Atómové polomery a atómová hmotnosť
Atómové polomery majú tendenciu sa zmenšovať pri pohybe zľava doprava pozdĺž periodickej tabuľky a väčšie pri postupe nadol v periodickej tabuľke. Halogény sú súčasťou rovnakej skupiny. Avšak pri postupe nadol v periodickej tabuľke sú halogény s väčším atómovým číslom ťažšie, majú väčší atómový polomer a majú viac protónov, neutrónov a elektrónov. Atómový polomer nemá vplyv na teplotu varu, ale oba sú ovplyvnené počtom elektrónov spojených s ťažšími halogénmi.
Vplyv na bod varu
Ťažšie halogény majú viac elektrónov v záclonách, čo vytvára viac príležitostí na dočasnú nerovnováhu, ktorá vytvára Van der Waalsove sily. S ďalšími príležitosťami na vytvorenie okamžitých dipólov sa dipóly vyskytujú častejšie, čo spôsobuje, že Van der Waalsove sily sú silnejšie medzi molekulami ťažších halogénov. Na prekonanie týchto silnejších síl je potrebné viac tepla, čo znamená, že body varu sú vyššie pre ťažšie halogény. Van der Waalsove disperzné sily sú najslabšie medzimolekulové sily, takže body varu halogénov ako skupiny sú všeobecne nízke.