Indhold
- TL; DR (for lang; læste ikke)
- Halogenerne
- Van der Waals spredningskræfter
- Atomradier og atommasse
- Virkningen på kogepunkt
Halogenerne inkluderer fluor, chlor, brom, iod og astatin. Ved stuetemperatur er de lettere halogener gasser, brom er en væske, og de tungere halogener er faste stoffer, hvilket afspejler området for kogepunkter, der findes i gruppen. Fluorets kogepunkt er -188 grader Celsius (-306 grader Fahrenheit), mens iodens kogepunkt er 184 grader Celsius (363 grader Fahrenheit), en forskel, som ligesom atomradius er forbundet med højere atommasse.
TL; DR (for lang; læste ikke)
Tyngre halogener har flere elektroner i deres valensskaller. Dette kan gøre Van der Waals kræfter stærkere, lidt stigende kogepunkt.
Halogenerne
Halogenerne er medlemmer af det, der kaldes gruppe 17 på det periodiske system, som er navngivet, fordi de repræsenterer den syttende kolonne fra venstre. Halogenerne findes alle som diatomiske molekyler i naturen. Med andre ord, de findes som to sammenføjede atomer i elementet. Halogener reagerer med metaller til dannelse af halogenider og er oxidationsmidler, især fluor, som er det mest elektronegative element. Lettere halogener er mere elektronegative, lysere i farve og har lavere smelte- og kogepunkter end tungere halogener.
Van der Waals spredningskræfter
De kræfter, der holder molekylerne af halogener sammen kaldes Van der Waals-spredningskræfter. Dette er kræfterne i intermolekylær tiltrækning, som skal overvindes for flydende halogener for at nå deres kogepunkter. Elektroner bevæger sig på en tilfældig måde omkring kernen i et atom. På et hvilket som helst 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 i forskellige molekyler tiltrækker hinanden, og summen af de midlertidige kræfter resulterer i en svag intermolekylær kraft.
Atomradier og atommasse
Atomradier har en tendens til at blive mindre, når du bevæger dig fra venstre mod højre langs det periodiske system og større, når du bevæger dig ned ad det periodiske system. Halogener er alle en del af den samme gruppe. Når du bevæger dig ned ad den periodiske tabel, er halogenerne med større atomnumre imidlertid 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.
Virkningen på kogepunkt
De tyngre halogener har flere elektroner i deres valance-skaller, hvilket gør flere muligheder for de midlertidige ubalancer, der skaber Van der Waals-kræfter.Med flere muligheder for at skabe øjeblikkelige dipoler forekommer dipolerne hyppigere, hvilket gør Van der Waals-kræfterne stærkere mellem molekylerne i tungere halogener. Det tager 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 gruppe er generelt lave.