В таблице приведены значения температур кипения для группы галогенов - от хлора до йода. Объясните изменение температур

Изменение температур кипения у представителей группы галогенов, таких как хлор, бром и йод, может быть объяснено на основе следующих факторов. Во-первых, температура кипения зависит от межатомных сил вещества, конечно, это также применимо к межмолекулярным силам в твердом состоянии или в виде кристаллической решетки.

Ядерный заряд увеличивается с увеличением атомного номера в группе галогенов: от хлора (Z=17) до брома (Z=35) и йода (Z=53). Это приводит к увеличению количества электронных оболочек и увеличению количества электронов в атоме. Увеличение числа электронов приводит к увеличению межатомных сил, а следовательно, к повышению температуры кипения.

Однако на самом деле ожидаемое изменение температуры кипения несимметрично: температура кипения увеличивается по мере перехода от хлора к брому, но затем снижается при переходе от брома к йоду. Это можно объяснить изменением вида связи и типа кристаллической решетки.

У хлора и брома межатомные связи представлены ковалентной связью. Ковалентная связь образуется, когда два атома делят пару электронов. Увеличение атомного номера приводит к увеличению электронной плотности и, следовательно, к более сильной ковалентной связи. Это объясняет повышение температуры кипения при переходе от хлора к брому.

Однако у йода особый случай. Он образует молекулу, в которой пара электронов распределена неравномерно из-за большего размера атома и более дальнего отрицательного заряда ядра. Это приводит к образованию слабых межмолекулярных сил Ван-дер-Ваальса, которые легче преодолеть при нагревании. Следовательно, температура кипения йода ниже, чем у брома.

Касательно кристаллической решетки, молекулы галогенов образуют моноклинные кристаллические решетки. Как уже упоминалось, по мере увеличения атомного номера и добавления новых электронных оболочек, интермолекулярные силы увеличиваются, что влияет на структуру решетки.

Таким образом, изменение температур кипения галогенов в группе можно связать с ростом межатомных сил, вида связи (ковалентная и Ван-дер-Ваальсова) и кристаллической решетки. Увеличение атомного номера приводит к более сложным и сильным взаимодействиям между молекулами, что требует большей энергии для их разделения и, следовательно, повышает температуру кипения.