왜 브로민만 실온에서 액체 상태인가요?
왜 비금속 원소 중에서 브로민만 액체 상태인가요? 수은에 대한 설명은 좀 있는 것 같은데 브로민은 못 찾겠어서요... 고등학교 수준에서, 자세하게 설명해 주시면 감사하겠습니다
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
브로민이 비금속 원소 중에서 액체 상태로 존재하는 이유는 그 화학적 성질과 전자 구조에 있습니다. 브로민은 할로젠 원소로, 실온에서 적갈색의 휘발성 액체로 존재합니다. 이는 브로민 분자의 결합 에너지가 상대적으로 낮기 때문입니다.
브로민은 이원자 분자로 존재하며, 이는 분자 간의 반데르발스 힘으로 인해 결합 에너지가 낮습니다. 이로 인해 브로민은 실온에서 액체 상태로 유지됩니다.
수은과 브로민은 실온에서 액체 상태로 존재하는 두 가지 원소입니다. 수은은 금속으로, 고체 상태에서 액체로 전이하는 온도가 낮아 실온에서도 액체 상태로 유지됩니다. 반면, 브로민은 비금속으로, 분자 간의 결합 에너지가 낮아 액체 상태로 존재합니다.
1명 평가안녕하세요.
비금속 원소 중에서 브로민이 유일하게 실온에서 액체 상태인 이유는 그의 분자 구조와 원자 간의 상호작용 특성 때문입니다. 브로민(Br₂)은 할로겐 원소군에 속하는데, 이 그룹의 다른 원소들(ex : 염소, 요오드)과 비교할 때 브로민만이 실온에서 액체 상태를 띠는 독특한 특성을 보입니다.
브로민 분자는 두 개의 브로민 원자가 공유 결합으로 이루어진 이원자 분자입니다. 이러한 구조는 브로민이 다른 비금속 원소들과 비교했을 때 상대적으로 높은 분자량을 갖게 하며, 이는 더 강한 런던 분산력(London dispersion forces)을 발생시킵니다. 러던 분산력은 일시적인 전자 분포의 불균형에 의해 발생하는 원자 혹은 분자 간의 인력입니다.
브로민의 녹는점은 약 -7.2°C, 끓는점은 약 58.8°C로, 이는 실온에서 브로민이 액체 상태로 존재할 수 있음을 의미합니다. 브로민의 상대적으로 높은 분자량과 강한 런던 분산력은 이러한 비교적 낮은 끓는점과 녹는점을 가능하게 합니다.
예를 들어, 염소는 브로민보다 분자량이 낮고 덜 극성이기 때문에 끊는점과 녹는점이 낮습니다(염소의 끓는점은 약 -34°C). 이 때문에 염소는 실온에서 기체 상태로 존재합니다. 반면, 요오드는 브로민보다 분자량이 더 높지만, 고체 상태로 존재합니다. 이는 요오드의 분자량이 훨씬 더 높기 때문에 그에 따른 녹는점도 더 높기 때문입니다(요오드의 녹는점은 약 113.7°C).1명 평가안녕하세요. 정철 박사입니다.
일단은 비금속 원소중에서 유일하게 상온에서 액체이며 이는 그 물질의 고유 성질이라 할 수 있습니다.
특별한 이유라기 보단 물성입니다.