Γιατί το χλώριο ή το πυρίτιο έχει υψηλότερο σημείο τήξης;

Το πυρίτιο έχει πολύ υψηλότερο σημείο τήξης από το χλώριο. Εδώ είναι γιατί:

* δεσμός: Το πυρίτιο σχηματίζει μια γιγαντιαία δομή ομοιοπολικού δικτύου, ενώ το χλώριο υπάρχει ως ένα απλό διατομικό μόριο (CL2).

* γιγαντιαίο ομοιοπολικό δίκτυο: Σε πυρίτιο, κάθε άτομο πυριτίου συνδέεται ομοιοπολικά σε τέσσερα άλλα άτομα πυριτίου, δημιουργώντας ένα συνεχές τρισδιάστατο δίκτυο. Αυτό το ισχυρό δίκτυο απαιτεί πολλή ενέργεια για να σπάσει, με αποτέλεσμα ένα υψηλό σημείο τήξης.

* Διατομικά μόρια: Τα μόρια χλωρίου συγκρατούνται από τις σχετικά αδύναμες δυνάμεις van der Waals. Αυτές οι δυνάμεις ξεπεράσουν εύκολα με μια μικρή ποσότητα ενέργειας, οδηγώντας σε ένα χαμηλό σημείο τήξης.

* Ατομικό μέγεθος και ηλεκτροαρνητικότητα: Τα άτομα πυριτίου είναι μεγαλύτερα και έχουν χαμηλότερη ηλεκτροαρνητικότητα από τα άτομα χλωρίου.

* μεγαλύτερο μέγεθος: Τα μεγαλύτερα άτομα έχουν γενικά ασθενέστερες ενδοατομικές δυνάμεις. Ωστόσο, η ισχυρή ομοιοπολική συγκόλληση στη δομή του δικτύου του πυριτίου υπερβαίνει αυτό το αποτέλεσμα.

* χαμηλότερη ηλεκτροαρνητικότητα: Η χαμηλότερη ηλεκτροαρνητικότητα του πυριτίου έχει ως αποτέλεσμα λιγότερο πολωμένους δεσμούς, οδηγώντας σε ασθενέστερες ενδομοριακές δυνάμεις. Αυτός ο παράγοντας είναι λιγότερο σημαντικός σε σύγκριση με τους ισχυρούς ομοιοπολικούς δεσμούς στο δίκτυο του πυριτίου.

Συνοπτικά:

Η γιγαντιαία δομή του ομοιοπολικού δικτύου του πυριτίου με ισχυρούς ομοιοπολικούς δεσμούς απαιτεί σημαντικά περισσότερη ενέργεια για να σπάσει από ό, τι οι αδύναμες δυνάμεις van der Waals που κρατούν μαζί τα μόρια χλωρίου. Αυτή η διαφορά στη συγκόλληση εξηγεί το πολύ υψηλότερο σημείο τήξης του πυριτίου.