Explique porque a molécula de F2 é gás a temperatura ambiente, enquanto I2 é um sólido.

Passo 1

Beleza! A questão é: “Por que a molécula de é gás à temperatura ambiente, enquanto é sólido?”
Conteúdo: Interações intermoleculares (forças de Van der Waals, no caso de moléculas não polares).
O que vamos precisar:
  • Saber que tipo de força liga moléculas não polares.
  • Entender como massa e tamanho atômico influenciam essas forças.

Passo 2

Primeiro, lembra que e são moléculas diatômicas não polares.
Isso significa que não há cargas positivas e negativas fixas; a única força que mantém essas moléculas “juntinhas” são as forças de dispersão de London, um tipo de força de Van der Waals.

Passo 3

Forças de dispersão de London surgem porque, mesmo em moléculas não polares, os elétrons estão se mexendo e, às vezes, ficam mais concentrados de um lado da molécula, criando um dipolo instantâneo. Esse dipolo “induz” um dipolo na molécula vizinha, gerando atração.
Importante:
– Quanto maior a nuvem eletrônica (mais elétrons, maior tamanho da nuvem), mais fácil formar dipolos instantâneos fortes.
– Mais massa e maior raio atômico = nuvem eletrônica mais polarizável = força de dispersão mais forte.

Passo 4

Vamos comparar:
  • F₂: átomo de flúor é pequeno, poucos elétrons (9 cada), nuvem eletrônica pouco polarizável → forças de London fracas → ponto de ebulição bem baixinho (cerca de –188 °C). Assim ele fica como gás em ambiente (~25 °C).
  • I₂: átomo de iodo é grande, muitos elétrons (53 cada), nuvem super polarizável → forças de London bem fortes → ponto de fusão e ebulição muito altos (funde a ~113 °C e ferve a ~184 °C) → à temperatura ambiente, está no estado sólido.

Resposta

F₂ é gás em temperatura ambiente porque, por ser pequena e ter poucos elétrons, as forças de dispersão de London entre suas moléculas são fracas, resultando em ponto de ebulição muito baixo. Já I₂, com átomos grandes e muitas camadas eletrônicas, gera dispersões muito fortes, elevando seu ponto de fusão e fazendo com que seja sólido a 25 °C.

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