Hvorfor øger kogepunktet, når atomkassen øges i halogener?

Halogenerne omfatter fluor, chlor, brom, jod og astat. Ved stuetemperatur er de lettere halogener gasser, brom er en væske, og de tungere halogener er faste stoffer, hvilket afspejler rækkevidden af ​​kogepunkter, der findes i gruppen. Kogepunktet for fluor er -188 grader Celsius (-306 grader Fahrenheit), mens jodens kogepunkt er 184 grader Celsius (363 grader Fahrenheit), en forskel, som ligesom atomradius er forbundet med højere atommasse.
< h4> TL; DR (for lang, ikke læst)

Tyngre halogener har flere elektroner i deres valensskaller. Dette kan gøre Van der Waals styrker stærkere, lidt stigende kogepunkt.

Halogenerne

Halogenerne er medlemmer af det, der hedder Gruppe 17 på det periodiske bord, som er opkaldt, fordi de repræsenterer syttende kolonne fra venstre. Halogenerne eksisterer alle som diatomiske molekyler i naturen. Med andre ord eksisterer de som to sammenføjede atomer af elementet. Halogener reagerer med metaller til dannelse af halogenider og er oxidationsmidler, især fluor, som er det mest elektronegative element. Lysere halogener er mere elektronegative, lysere i farve og har lavere smeltepunkt og kogepunkt end tungere halogener.

Van der Waals Dispersion Forces

De kræfter, der holder molekylerne af halogener sammen, hedder Van Der Waals dispersion kræfter. Dette er kræfterne i intermolekylær attraktion, der skal overvindes for flydende halogener for at nå deres kogepunkt. Elektroner bevæger sig i en tilfældig måde omkring kernen i et atom. På et tidspunkt kan der være flere elektroner på den ene side af et molekyle, hvilket skaber en midlertidig negativ ladning på den side og en midlertidig positiv ladning på den anden side - en øjeblikkelig dipol. De midlertidige negative og positive poler af forskellige molekyler tiltrækker hinanden, og summen af ​​de midlertidige kræfter resulterer i en svag intermolekylær kraft.

Atomic Radii og Atomic Mass

Atomeriske radier har tendens til at blive mindre som du bevæger dig fra venstre mod højre langs det periodiske bord og større, mens du bevæger dig ned i det periodiske bord. Halogener er alle en del af samme gruppe. Men når du bevæger dig ned i det periodiske bord, er halogenerne med større atomantal tungere, har en større atomradier og har flere protoner, neutroner og elektroner. Atomradius påvirker ikke kogepunktet, men begge påvirkes af antallet af elektroner, der er forbundet med de tungere halogener.

Effekten på kogepunkt

De tungere halogener har flere elektroner i deres kuglehuler , hvilket giver flere muligheder for de midlertidige ubalancer, der skaber Van der Waals-styrkerne. Med flere muligheder for at skabe øjeblikkelige dipoler forekommer dipolerne hyppigere, hvilket gør Van der Waals styrker stærkere mellem molekylerne af tungere halogener. Det kræver mere varme at overvinde disse stærkere kræfter, hvilket betyder, at kogepunkterne er højere for tungere halogener. Van der Waals spredningskræfter er de svageste intermolekylære kræfter, så halogenernes kogepunkter som en gruppe er generelt lave.