Съдържание
- TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
- Халогените
- Дисперсионните сили на Ван дер Ваалс
- Атомни радиуси и атомна маса
- Ефектът върху точката на кипене
Халогените включват флуор, хлор, бром, йод и астатин. При стайна температура по-леките халогени са газове, бромът е течност, а по-тежките халогени са твърди вещества, отразявайки обхвата на точките на кипене, открити в групата. Точката на кипене на флуора е -188 градуса по Целзий (-306 градуса по Фаренхайт), докато температурата на кипене на йода е 184 градуса по Целзий (363 градуса по Фаренхайт), разлика, която подобно на атомния радиус е свързана с по-висока атомна маса.
TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
По-тежките халогени имат повече електрони във валентните си обвивки. Това може да направи силите на Ван дер Ваалс по-силни, като леко повишава температурата на кипене.
Халогените
Халогените са членове на т.нар. Група 17 на периодичната таблица, които са наречени, защото представляват седемнадесетата колона отляво. Всички халогени съществуват като диатомични молекули в природата. С други думи, те съществуват като два съединени атома на елемента. Халогените реагират с металите и образуват халиди и са окислители, особено флуор, който е най-електроотрицателният елемент. По-леките халогени са по-електроотрицателни, по-светли на цвят и имат по-ниски точки на топене и кипене от по-тежките халогени.
Дисперсионните сили на Ван дер Ваалс
Силите, които държат молекулите на халогени заедно, се наричат дисперсионни сили на Ван дер Ваалс. Това са силите на междумолекулното привличане, които трябва да бъдат преодолени, за да достигнат течните халогени до своите точки на кипене. Електроните се движат произволно около ядрото на атом. По всяко време може да има повече електрони от едната страна на молекулата, което създава временен отрицателен заряд от тази страна и временен положителен заряд от другата страна - мигновен дипол. Временните отрицателни и положителни полюси на различни молекули се привличат взаимно, а сборът от временните сили води до слаба междумолекулна сила.
Атомни радиуси и атомна маса
Атомните радиуси обикновено намаляват, когато се движите отляво надясно по периодичната таблица и по-големи, докато се движите надолу по периодичната таблица. Халогените са част от една и съща група. Въпреки това, докато се движите надолу по периодичната таблица, халогените с по-големи атомни числа са по-тежки, имат по-големи атомни радиуси и имат повече протони, неутрони и електрони. Атомният радиус не влияе на точката на кипене, но и двата се влияят от броя на електроните, свързани с по-тежките халогени.
Ефектът върху точката на кипене
По-тежките халогени имат повече електрони в черупките си, което прави повече възможности за временните дисбаланси, които създават сили на Ван дер Ваалс.С повече възможности за създаване на мигновени диполи, диполите се срещат по-често, което прави силите на Van der Waals по-силни между молекулите на по-тежки халогени. Необходима е повече топлина за преодоляване на тези по-силни сили, което означава, че точките на кипене са по-високи за по-тежки халогени. Дисперсионните сили на Ван дер Ваалс са най-слабите междумолекулни сили, така че точките на кипене на халогените като група обикновено са ниски.