Vsebina
- TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
- Halogeni
- Disperzijske sile Van der Waals
- Atomski polmeri in atomska masa
- Vpliv na vrelišče
Halogeni vključujejo fluor, klor, brom, jod in astatin. Pri sobni temperaturi so lažji halogeni plini, brom je tekočina, težji halogeni pa so trdne snovi, kar odraža obseg vrelišč v skupini. Vrelišče fluora je -188 stopinj Celzija (-306 stopinj Farenhejta), medtem ko je vrelišče joda 184 stopinj Celzija (363 stopinj Farenhejta), kar je razlika, ki je, podobno kot atomski polmer, povezana z večjo atomsko maso.
TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
Težji halogeni imajo v svojih valenčnih lupinah več elektronov. Zaradi tega lahko sile Van der Waalsa postanejo močnejše in nekoliko povečajo vrelišče.
Halogeni
Halogeni so člani skupine 17 na periodični tabeli, ki so poimenovani, ker predstavljajo sedemnajsti stolpec na levi strani. Vsi halogeni v naravi obstajajo kot diatomske molekule. Z drugimi besedami, obstajata kot dva združena atoma elementa. Halogeni reagirajo s kovinami in tvorijo halogenide in oksidirajo, zlasti fluor, ki je najbolj elektronegativni element. Lažji halogeni so bolj elektronegativni, svetlejše barve in imajo nižja tališča in vrelišča kot težji halogeni.
Disperzijske sile Van der Waals
Sile, ki držijo molekule halogena skupaj, se imenujejo Van der Waalsove disperzijske sile. To so sile medmolekulske privlačnosti, ki jih je treba premagati, da tekoči halogeni dosežejo svoje vrelišče. Elektroni se naključno gibljejo okoli jedra atoma. Kadar koli je lahko na eni strani molekule več elektronov, kar na tej strani ustvarja začasen negativni naboj in na drugi strani začasen pozitivni naboj - trenutni dipol. Začasni negativni in pozitivni pola različnih molekul se med seboj privlačijo, seštevek začasnih sil pa povzroči šibko medmolekulsko silo.
Atomski polmeri in atomska masa
Atomski polmeri se zmanjšujejo, ko se premikate od leve proti desni vzdolž periodične tabele, in večji, ko se premikate po periodični tabeli. Vsi halogeni so del iste skupine. Ko pa se premikate po periodični tabeli, so halogeni z večjimi atomskimi številkami težji, imajo večje atomske polmere in imajo več protonov, nevtronov in elektronov. Atomski polmer ne vpliva na vrelišče, vendar na oba vpliva število elektronov, povezanih s težjimi halogeni.
Vpliv na vrelišče
Težji halogeni imajo v svojih oklepnih školjkah več elektronov, kar daje več priložnosti za začasna neravnovesja, ki ustvarjajo Van der Waalsove sile.Z več priložnostmi za ustvarjanje takojšnjih dipolov se dipoli pojavljajo pogosteje, zaradi česar so sile Van der Waals močnejše med molekulami težjih halogenov. Za premagovanje teh močnejših sil je potrebno več toplote, kar pomeni, da so vrelišča višja za težje halogene. Disperzijske sile Van der Waalsa so najšibkejše medmolekulske sile, zato so vrelišča halogenov kot skupine na splošno nizka.