Zawartość
- TL; DR (Too Long; Didnt Read)
- Halogeny
- Siły rozproszenia Van der Waalsa
- Promienie atomowe i masa atomowa
- Wpływ na punkt wrzenia
Chlorowce obejmują fluor, chlor, brom, jod i astatynę. W temperaturze pokojowej lżejsze halogeny są gazami, brom jest cieczą, a cięższe halogeny są ciałami stałymi, odzwierciedlającymi zakres temperatur wrzenia stwierdzonych w grupie. Temperatura wrzenia fluoru wynosi -188 stopni Celsjusza (-306 stopni Fahrenheita), podczas gdy temperatura wrzenia jodu wynosi 184 stopnie Celsjusza (363 stopni Fahrenheita), różnica, która podobnie jak promień atomowy jest związana z wyższą masą atomową.
TL; DR (Too Long; Didnt Read)
Cięższe halogeny mają więcej elektronów w swoich powłokach walencyjnych. Może to wzmocnić siły Van der Waalsa, nieznacznie zwiększając temperaturę wrzenia.
Halogeny
Halogeny są członkami tzw. Grupy 17 w układzie okresowym, które są nazywane, ponieważ reprezentują siedemnastą kolumnę od lewej. Wszystkie halogeny istnieją w przyrodzie jako cząsteczki dwuatomowe. Innymi słowy, istnieją jako dwa połączone atomy tego pierwiastka. Halogeny reagują z metalami tworząc halogenki i są środkami utleniającymi, zwłaszcza fluorem, który jest najbardziej elektroujemny. Lżejsze halogeny są bardziej elektroujemne, jaśniejsze i mają niższe temperatury topnienia i wrzenia niż cięższe halogeny.
Siły rozproszenia Van der Waalsa
Siły, które utrzymują razem cząsteczki halogenu, nazywane są siłami dyspersyjnymi Van der Waalsa. Są to siły przyciągania międzycząsteczkowego, które należy pokonać, aby ciekłe halogeny osiągnęły temperaturę wrzenia. Elektrony poruszają się w sposób losowy wokół jądra atomu. W dowolnym momencie może być więcej elektronów po jednej stronie cząsteczki, tworząc tymczasowy ładunek ujemny po tej stronie i tymczasowy ładunek dodatni po drugiej stronie - chwilowy dipol. Tymczasowe bieguny ujemne i dodatnie różnych cząsteczek przyciągają się, a suma sił tymczasowych powoduje słabą siłę międzycząsteczkową.
Promienie atomowe i masa atomowa
Promienie atomowe mają tendencję do zmniejszania się, gdy poruszasz się od lewej do prawej wzdłuż układu okresowego, i większe, gdy przesuwasz się w dół układu okresowego. Halogeny są częścią tej samej grupy. Jednak w miarę przesuwania się w dół układu okresowego halogeny o większej liczbie atomowej są cięższe, mają większe promienie atomowe i mają więcej protonów, neutronów i elektronów. Promień atomowy nie wpływa na temperaturę wrzenia, ale na oba wpływ ma liczba elektronów związanych z cięższymi halogenami.
Wpływ na punkt wrzenia
Cięższe halogeny mają więcej elektronów w swoich powłokach falbany, co stwarza więcej okazji do chwilowej nierównowagi, która tworzy siły Van der Waalsa.Przy większych możliwościach tworzenia natychmiastowych dipoli dipole występują częściej, dzięki czemu siły Van der Waalsa są silniejsze między cząsteczkami cięższych halogenów. Potrzeba więcej ciepła, aby pokonać te silniejsze siły, co oznacza, że punkty wrzenia są wyższe w przypadku cięższych halogenów. Siły dyspersji Van der Waalsa są najsłabszymi siłami międzycząsteczkowymi, więc punkty wrzenia halogenów jako grupy są na ogół niskie.