Innhold
- TL; DR (for lang; ikke lest)
- Halogenene
- Van der Waals spredningskrefter
- Atomradier og Atomic Mass
- Effekten på kokepunktet
Halogenene inkluderer fluor, klor, brom, jod og astatin. Ved romtemperatur er de lettere halogenene gasser, brom er en væske og de tyngre halogenene er faste stoffer, noe som reflekterer området kokepunkter som finnes i gruppen. Kokepunktet for fluor er -188 grader celsius (-306 grader Fahrenheit), mens jodets kokepunkt er 184 grader celsius (363 grader fahrenheit), en forskjell som, i likhet med atomradius, er assosiert med høyere atommasse.
TL; DR (for lang; ikke lest)
Tyngre halogener har flere elektroner i valensskallene. Dette kan gjøre Van der Waals styrker sterkere, noe øke kokepunktet.
Halogenene
Halogenene er medlemmer av det som kalles gruppe 17 på det periodiske systemet, som er navngitt fordi de representerer den syttende kolonnen fra venstre. Halogenene finnes alle som diatomiske molekyler i naturen. Med andre ord, de eksisterer som to sammenføyede atomer i elementet. Halogener reagerer med metaller for å danne halogenider og er oksidasjonsmidler, spesielt fluor, som er det mest elektronegative elementet. Lettere halogener er mer elektronegative, lysere i fargen og har lavere smelte- og kokepunkt enn tyngre halogener.
Van der Waals spredningskrefter
Kreftene som holder molekylene av halogener sammen kalles Van der Waals spredningskrefter. Dette er kreftene til intermolekylær tiltrekning som må overvinnes for flytende halogener for å nå kokepunktene. Elektroner beveger seg på en tilfeldig måte rundt kjernen til et atom. Når som helst kan det være flere elektroner på den ene siden av et molekyl, noe som skaper en midlertidig negativ ladning på den siden og en midlertidig positiv ladning på den andre siden - en øyeblikkelig dipol. De midlertidige negative og positive polene til forskjellige molekyler tiltrekker hverandre, og summen av de midlertidige kreftene resulterer i en svak intermolekylær kraft.
Atomradier og Atomic Mass
Atomradier har en tendens til å bli mindre når du beveger deg fra venstre til høyre langs det periodiske systemet og større når du beveger deg nedover det periodiske systemet. Halogener er alle en del av samme gruppe. Imidlertid når du beveger deg nedover det periodiske systemet, er halogenene med større atomnummer tyngre, har en større atomradius og har flere protoner, nøytroner og elektroner. Atomradius påvirker ikke kokepunktet, men begge påvirkes av antall elektroner assosiert med de tyngre halogenene.
Effekten på kokepunktet
De tyngre halogenene har flere elektroner i valanseskallene, noe som gir flere muligheter for de midlertidige ubalansene som skaper Van der Waals-krefter.Med flere muligheter til å lage øyeblikkelige dipoler, forekommer dipolene oftere, noe som gjør Van der Waals-kreftene sterkere mellom molekylene til tyngre halogener. Det tar mer varme å overvinne disse sterkere kreftene, noe som betyr at kokepunktene er høyere for tyngre halogener. Van der Waals spredningskrefter er de svakeste intermolekylære kreftene, så kokepunktene til halogenene som gruppe er generelt lave.