固体ヨウ素(i₂)
* 結合タイプ: 共有結合(非極性)および分子間力(特にファンデルワールス力、主にロンドン分散力)。
* 構造: ヨウ素は、層状構造を持つ固体として存在します。 各ヨウ素原子は、別のヨウ素原子と単一の共有結合を形成し、珪藻土の分子をもたらします。これらの分子は、電子密度の一時的な変動によるロンドン分散力の弱いによってまとめられています。
* プロパティ: 固体ヨウ素は、細い紫色の結晶性固体であり、比較的柔らかく、分子間力が弱いため融点が低いです。加熱時に(固体からガスに直接移行する)昇華します。
ガス状ヨウ素(i₂)
* 結合タイプ: 共有結合(非極性)のみ。
* 構造: 気体ヨウ素は、個々の二原子I₂分子で構成されています。
* プロパティ: 気体のヨウ素の色は紫色で、特徴的な臭気があります。個々の分子には重要な分子間相互作用がないため、ガスは中程度の温度で理想的なガスのように振る舞います。
結合の重要な違い:
* 分子間力: 固体ヨウ素には強い分子間力(ファンデルワールスの力)がi₂分子を一緒に保持していますが、ガスーヨウ素は本質的に分子間の分子間力はありません。これは、異なる物理状態を説明する主な違いです。
* 構造: 固体ヨウ素には定義された秩序化された構造がありますが、気体ヨウ素はその分子が自由に動いているため、はるかに乱れています。
要約
固体ヨウ素と気体のヨウ素の重要な違いは、分子間力の存在と強度にあります。 固体ヨウ素には、結晶格子で珪藻分子を一緒に保持する弱いが有意な分子間力があります。気体状態では、これらの力は本質的に存在しないため、分子が自由に動くことができます。