Hvorfor er jod fast, men andre halogener er gasser?

Halogenerne er en gruppe af grundstoffer i gruppe 17 i det periodiske system. De omfatter fluor (F), chlor (Cl), brom (Br), jod (I) og astatin (At). Ved stuetemperatur er fluor og klor gasser, brom er en væske, og jod og astatin er faste stoffer.

Forskellen i fysiske egenskaber blandt halogenerne skyldes van der Waals-kræfterne mellem molekylerne. Van der Waals-kræfter er svage intermolekylære kræfter, der opstår mellem alle molekyler. De er forårsaget af de midlertidige udsving i molekylernes elektronskyer. Disse fluktuationer skaber midlertidige dipoler, som derefter kan tiltrække eller frastøde andre molekyler.

Styrken af ​​van der Waals-kræfter stiger med antallet af elektroner i et molekyle. Dette skyldes, at jo flere elektroner et molekyle har, jo mere sandsynligt er det, at det har en midlertidig dipol. Som et resultat er van der Waals-kræfter stærkest mellem store, tunge molekyler.

Af halogenerne har jod de største og tungeste molekyler. Det betyder, at den har de stærkeste van der Waals-kræfter. Disse stærke van der Waals-kræfter holder jodmolekylerne sammen, hvilket får jod til at være et fast stof ved stuetemperatur.

De andre halogener har svagere van der Waals-kræfter. Dette skyldes, at de har mindre og lettere molekyler. Som et resultat er fluor, klor og brom alle gasser ved stuetemperatur.