Γιατί το διοξείδιο του άνθρακα είναι ένα αέριο σε θερμοκρασία δωματίου ενώ η στερεή θερμοκρασία του ιωδίου;
διοξείδιο του άνθρακα (CO2)
* αδύναμες διαμοριακές δυνάμεις: Το CO2 είναι ένα γραμμικό μόριο με συμμετρική κατανομή ηλεκτρονίων. Αυτό σημαίνει ότι έχει πολύ αδύναμες δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου, ο μόνος τύπος διαμοριακής δύναμης που υπάρχει. Αυτές οι δυνάμεις είναι προσωρινές, φευγαλέα αξιοθέατα που προκύπτουν από τις διακυμάνσεις της κατανομής των ηλεκτρονίων.
* χαμηλό μοριακό βάρος: Το σχετικά χαμηλό μοριακό βάρος του CO2 συμβάλλει περαιτέρω στην αδυναμία των διαμοριακών δυνάμεων.
ιώδιο (i2)
* ισχυρότερες διαμοριακές δυνάμεις: Το ιώδιο είναι ένα διατομικό μόριο με μεγαλύτερο σύννεφο ηλεκτρονίων από το CO2. Αυτό οδηγεί σε ισχυρότερες δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου λόγω της μεγαλύτερης πολωυσιμότητας των ατόμων ιωδίου.
* Ανώτατο μοριακό βάρος: Το υψηλότερο μοριακό βάρος του ιωδίου συμβάλλει επίσης στις ισχυρότερες ενδομοριακές δυνάμεις.
Συμπέρασμα
Οι αδύναμες διαμοριακές δυνάμεις στο CO2 ξεπερνούνται εύκολα από τη θερμική ενέργεια που υπάρχει σε θερμοκρασία δωματίου, επιτρέποντάς του να υπάρχει ως αέριο. Αντίθετα, οι ισχυρότερες διαμοριακές δυνάμεις στο ιώδιο είναι επαρκείς για να συγκρατήσουν τα μόρια μαζί σε μια στερεά κατάσταση σε θερμοκρασία δωματίου.
Πρόσθετη σημείωση:
Ενώ η παραπάνω εξήγηση επικεντρώνεται στις δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου, αξίζει να σημειωθεί ότι υπάρχουν άλλοι παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν την κατάσταση της ύλης, όπως:
* Μοριακή γεωμετρία: Ένα πιο σύνθετο μοριακό σχήμα μπορεί να οδηγήσει σε πρόσθετους τύπους διαμοριακών δυνάμεων, όπως οι αλληλεπιδράσεις διπολικής-διπολικής.
* πολικότητα: Τα πολικά μόρια (με μόνιμα δίπολα) τείνουν να έχουν ισχυρότερες ενδομοριακές δυνάμεις από τα μη πολικά μόρια.
Ωστόσο, στην περίπτωση του CO2 και του ιωδίου, ο πρωταρχικός παράγοντας που οδηγεί τη διαφορά στη φυσική κατάσταση είναι η σχετική δύναμη των δυνάμεων διασποράς του Λονδίνου.
