A diferença no estado físico entre dióxido de carbono (CO2) e iodo (i2) à temperatura ambiente se resume à força das forças intermoleculares entre suas moléculas.

dióxido de carbono (CO2)

* Forças intermoleculares fracas: O CO2 é uma molécula linear com uma distribuição simétrica de elétrons. Isso significa que possui forças de dispersão muito fracas em Londres, o único tipo de força intermolecular presente. Essas forças são atrações temporárias e fugazes que surgem de flutuações na distribuição de elétrons.
* baixo peso molecular: O peso molecular relativamente baixo do CO2 contribui ainda mais para a fraqueza das forças intermoleculares.

iodo (i2)

* Forças intermoleculares mais fortes: O iodo é uma molécula diatômica com uma nuvem de elétrons maior que o CO2. Isso leva a forças de dispersão de Londres mais fortes devido à maior polarizabilidade dos átomos de iodo.
* Maior peso molecular: O maior peso molecular do iodo também contribui para forças intermoleculares mais fortes.

Conclusão

As fracas forças intermoleculares em CO2 são facilmente superadas pela energia térmica presente à temperatura ambiente, permitindo que ele exista como gás. Por outro lado, as forças intermoleculares mais fortes em iodo são suficientes para manter as moléculas unidas em um estado sólido à temperatura ambiente.

Nota adicional:

Embora a explicação acima se concentre nas forças de dispersão de Londres, vale a pena notar que existem outros fatores que podem influenciar o estado da matéria, como:

* Geometria molecular: Uma forma molecular mais complexa pode levar a tipos adicionais de forças intermoleculares, como interações dipolares-dipolares.
* polaridade: Moléculas polares (com dipolos permanentes) tendem a ter forças intermoleculares mais fortes do que as moléculas não polares.

No entanto, no caso de CO2 e iodo, o principal fator que impulsiona a diferença no estado físico é a força relativa das forças de dispersão de Londres.