Inhoud
- TL; DR (te lang; niet gelezen)
- De halogenen
- Van der Waals verspreidingskrachten
- Atomic Radii en Atomic Mass
- Het effect op het kookpunt
De halogenen omvatten fluor, chloor, broom, jodium en astatine. Bij kamertemperatuur zijn de lichtere halogenen gassen, broom is een vloeistof en de zwaardere halogenen zijn vaste stoffen, die het bereik van de kookpunten in de groep weerspiegelen. Het kookpunt van fluor is -188 graden Celsius (-306 graden Fahrenheit), terwijl het kookpunt van jodium 184 graden Celsius (363 graden Fahrenheit) is, een verschil dat, net als een atomaire straal, wordt geassocieerd met een hogere atomaire massa.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Zwaardere halogenen hebben meer elektronen in hun valentieschalen. Dit kan de Van der Waals-krachten sterker maken, een licht stijgend kookpunt.
De halogenen
De halogenen zijn leden van wat Groep 17 in het periodiek systeem wordt genoemd, die worden genoemd omdat ze de zeventiende kolom van links vertegenwoordigen. De halogenen bestaan allemaal als diatomeeënmoleculen in de natuur. Met andere woorden, ze bestaan als twee verbonden atomen van het element. Halogenen reageren met metalen om halogeniden te vormen en zijn oxidatiemiddelen, in het bijzonder fluor, het meest elektronegatieve element. Lichtere halogenen zijn meer elektronegatief, lichter van kleur en hebben lagere smelt- en kookpunten dan zwaardere halogenen.
Van der Waals verspreidingskrachten
De krachten die de moleculen van halogenen bij elkaar houden, worden Van der Waals dispersiekrachten genoemd. Dit zijn de krachten van intermoleculaire aantrekking die moeten worden overwonnen voordat vloeibare halogenen hun kookpunten bereiken. Elektronen bewegen op een willekeurige manier rond de kern van een atoom. Op elk moment kunnen er meer elektronen aan de ene kant van een molecuul zijn, waardoor aan die kant een tijdelijke negatieve lading ontstaat en aan de andere kant een tijdelijke positieve lading - een instantane dipool. De tijdelijke negatieve en positieve polen van verschillende moleculen trekken elkaar aan, en de som van de tijdelijke krachten resulteert in een zwakke intermoleculaire kracht.
Atomic Radii en Atomic Mass
Atoomstralen worden meestal kleiner naarmate je langs het periodiek systeem van links naar rechts beweegt en groter naarmate je naar beneden beweegt in het periodiek systeem. Halogenen maken allemaal deel uit van dezelfde groep. Als u echter naar beneden beweegt in het periodiek systeem, zijn de halogenen met grotere atoomnummers zwaarder, hebben een grotere atoomstralen en hebben ze meer protonen, neutronen en elektronen. Atoomstraal heeft geen invloed op het kookpunt, maar beide worden beïnvloed door het aantal elektronen geassocieerd met de zwaardere halogenen.
Het effect op het kookpunt
De zwaardere halogenen hebben meer elektronen in hun volantieshells, waardoor meer kansen ontstaan voor de tijdelijke onevenwichtigheden die de Van der Waals-krachten creëren.Met meer mogelijkheden om momentane dipolen te maken, komen de dipolen vaker voor, waardoor de Van der Waals-krachten sterker worden tussen de moleculen van zwaardere halogenen. Het kost meer warmte om deze sterkere krachten te overwinnen, wat betekent dat de kookpunten hoger zijn voor zwaardere halogenen. Van der Waals dispersiekrachten zijn de zwakste intermoleculaire krachten, dus de kookpunten van de halogenen als groep zijn over het algemeen laag.