Halogenerna inkluderar fluor, klor, brom, jod och astatin. Vid rumstemperatur är de lättare halogenerna gaser, brom är en vätska och de tyngre halogenerna är fasta ämnen, vilket återspeglar intervallet med kokpunkter som finns i gruppen. Fluorens kokpunkt är -188 grader Celsius (-306 grader Fahrenheit), medan jodens kokpunkt är 184 grader Celsius (363 grader Fahrenheit), en skillnad som, liksom atomradie, är förknippad med högre atommassa.
< h4> TL; DR (för lång; läste inte)
Tyngre halogener har fler elektroner i sina valensskal. Detta kan göra Van der Waals-krafter starkare, något öka kokpunkten.
Halogenerna <<> Halogenerna är medlemmar i det som kallas grupp 17 på det periodiska bordet, som namnges eftersom de representerar den sjuttonde kolumnen från vänster. Halogenerna finns alla som diatomiska molekyler i naturen. Med andra ord, de finns som två sammanfogade atomer i elementet. Halogener reagerar med metaller för att bilda halogenider och är oxidationsmedel, särskilt fluor, som är det mest elektronegativa elementet. Lättare halogener är mer elektronegativa, lättare i färg och har lägre smält- och kokpunkter än tyngre halogener.
Van der Waals Dispersion Forces |
De krafter som håller molekylerna i halogener kallas Van der Waals-spridning krafter. Dessa är krafterna för intermolekylär attraktion som måste övervinnas för att flytande halogener ska nå sina kokpunkter. Elektroner rör sig på ett slumpmässigt sätt runt en atomkärna. När som helst kan det finnas fler elektroner på en sida av en molekyl, vilket skapar en tillfällig negativ laddning på den sidan och en tillfällig positiv laddning på andra sidan - en omedelbar dipol. De tillfälliga negativa och positiva polerna i olika molekyler lockar varandra, och summan av de tillfälliga krafterna resulterar i en svag intermolekylär kraft.
Atomic Radii and Atomic Mass
Atomic radii tenderar att bli mindre när du rör dig från vänster till höger längs det periodiska bordet och större när du flyttar ner den periodiska tabellen. Halogener ingår i samma grupp. Men när du rör dig ner i det periodiska systemet är halogenerna med större atomantal tyngre, har en större atomradier och har fler protoner, neutroner och elektroner. Atomradie påverkar inte kokpunkten, men båda påverkas av antalet elektroner associerade med de tyngre halogenerna.
Effekten på kokpunkten.
De tyngre halogenerna har fler elektroner i sina valskal, vilket gör mer möjligheter för tillfälliga obalanser som skapar Van der Waals-krafter. Med fler möjligheter att skapa omedelbara dipoler uppträder dipolerna oftare, vilket gör Van der Waals-krafterna starkare mellan molekylerna hos tyngre halogener. Det tar mer värme att övervinna dessa starkare krafter, vilket innebär att kokpunkterna är högre för tyngre halogener. Van der Waals spridningskrafter är de svagaste intermolekylära krafterna, så halogenernas kokpunkt som grupp är i allmänhet låga.