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なぜ二酸化炭素はヨウ素の固体温度で室温でガスであるのですか?

室温での二酸化炭素(CO2)とヨウ素(I2)の物理状態の違いは、分子間の分子間力の強度になります。

二酸化炭素(CO2)

* 分子間力の弱い: CO2は、電子の対称分布を持つ線形分子です。これは、存在する唯一のタイプの分子力であるロンドン分散勢力が非常に弱いことを意味します。 これらの力は、電子分布の変動から生じる一時的なつかの間の魅力です。

* 低分子量: CO2の比較的低分子量は、分子間力の衰弱にさらに寄与します。

ヨウ素(i2)

* 分子間力より強い: ヨウ素は、CO2よりも大きい電子雲を持つ二原子分子です。これは、ヨウ素原子の偏光が大きいため、ロンドンの分散力が強くなることにつながります。

* 高分子量: ヨウ素の高分子量は、分子間力の強いことにも寄与します。

結論

CO2の弱い分子間力は、室温で存在する熱エネルギーによって容易に克服され、ガスとして存在することができます。対照的に、ヨウ素の分子間力が強いほど、分子を室温で固体状態にまとめるのに十分です。

追加メモ:

上記の説明はロンドンの分散勢力に焦点を当てていますが、問題の状態に影響を与える可能性のある他の要因があることは注目に値します。

* 分子形状: より複雑な分子形状は、双極子双極子相互作用など、追加の種類の分子間力につながる可能性があります。

* 極性: 極性分子(永久双極子)は、非極性分子よりも分子間力が強い傾向があります。

ただし、CO2とヨウ素の場合、物理的状態の違いを促進する主要な要因は、ロンドン分散勢力の相対的な強さです。

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