Os halogênios incluem flúor, cloro, bromo, iodo e astatina. À temperatura ambiente, os halogênios mais leves são gases, o bromo é um líquido e os halogênios mais pesados são sólidos, refletindo a faixa de pontos de ebulição encontrados no grupo. O ponto de ebulição do flúor é de -188 graus Celsius (-306 graus Fahrenheit), enquanto o ponto de ebulição do iodo é de 184 graus Celsius (363 graus Fahrenheit), uma diferença que, como o raio atômico, está associada a maior massa atômica.
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Halogênios mais pesados têm mais elétrons em seus invólucros de valência. Isso pode tornar as forças de Van der Waals mais fortes, aumentando ligeiramente o ponto de ebulição.
Os Halogênios
Os halogênios são membros do chamado Grupo 17 na tabela periódica, que são nomeados porque representam a décima sétima coluna da a esquerda. Todos os halogênios existem como moléculas diatômicas na natureza. Em outras palavras, eles existem como dois átomos unidos do elemento. Os halogênios reagem com os metais para formar halogenetos e são agentes oxidantes, especialmente o flúor, que é o elemento mais eletronegativo. Halogênios mais leves são mais eletronegativos, mais leves e têm pontos de fusão e ebulição mais baixos do que os halogênios mais pesados.
Forças de dispersão de Van der Waals
As forças que mantêm as moléculas dos halogênios juntas são chamadas de dispersão de Van der Waals forças. Essas são as forças de atração intermolecular que devem ser superadas para que os halogênios líquidos atinjam seus pontos de ebulição. Os elétrons se movem de maneira aleatória ao redor do núcleo de um átomo. A qualquer momento, pode haver mais elétrons de um lado de uma molécula, criando uma carga negativa temporária desse lado e uma carga positiva temporária do outro lado - um dipolo instantâneo. Os pólos negativos e positivos temporários de diferentes moléculas se atraem e a soma das forças temporárias resulta em uma força intermolecular fraca.
Raios atômicos e massa atômica
Raios atômicos tendem a ficar menores à medida que você se move da esquerda para a direita ao longo da tabela periódica e maior à medida que você desce a tabela periódica. Halogênios fazem parte do mesmo grupo. No entanto, à medida que você desce pela tabela periódica, os halogênios com números atômicos maiores são mais pesados, têm um raio atômico maior e têm mais prótons, nêutrons e elétrons. O raio atômico não influencia o ponto de ebulição, mas ambos são influenciados pelo número de elétrons associados aos halogênios mais pesados.
O efeito no ponto de ebulição
Os halogênios mais pesados têm mais elétrons em suas conchas de valência, produzindo mais oportunidades para os desequilíbrios temporários que criam as forças de Van der Waals. Com mais oportunidades para criar dipolos instantâneos, os dipolos ocorrem com mais freqüência, tornando as forças de Van der Waals mais fortes entre as moléculas de halogênios mais pesados. É preciso mais calor para superar essas forças mais fortes, o que significa que os pontos de ebulição são mais altos para halogênios mais pesados. As forças de dispersão de Van der Waals são as forças intermoleculares mais fracas, portanto os pontos de ebulição dos halogênios como um grupo geralmente são baixos.
