Jadual berkala keadaan jirim

Unsur manakah yang berupa gas dan cecair?

11 gas pada suhu bilik ialah hidrogen, nitrogen, oksigen, fluorin dan klorin, ditambah enam gas adi dari helium hingga radon. Kesemuanya ialah bukan logam yang terdiri daripada molekul kecil atau atom tunggal yang saling menarik hanya dengan lemah.

Dua cecair itu ialah bromin, sejenis bukan logam, dan merkuri, sejenis logam. Beberapa logam hampir menjadi cecair: sesium melebur pada kira-kira 28 °C dan galium pada kira-kira 30 °C, jadi galium melebur dalam tangan anda. Setiap unsur lain yang mempunyai takat lebur yang diketahui ialah pepejal pada suhu bilik.

Mengapa unsur mempunyai keadaan yang berbeza

Keadaan sesuatu unsur bergantung pada sekuat mana zarahnya saling menarik berbanding selaju mana ia bergerak. Logam disatukan oleh ikatan logam, dan karbon serta silikon oleh rangkaian ikatan kovalen yang gergasi, jadi ia memerlukan suhu tinggi untuk melebur. Bukan logam molekul seperti nitrogen dan oksigen disatukan hanya oleh daya lemah antara molekul, jadi ia kekal sebagai gas sehingga suhu yang sangat rendah.

Halogen menunjukkan bagaimana daya lemah ini bertambah dengan saiz. Fluorin dan klorin ialah gas, bromin ialah cecair dan iodin ialah pepejal, kerana molekul yang lebih besar dengan lebih banyak elektron saling menarik dengan lebih kuat melalui daya serakan London.

Menggunakan peluncur suhu

Seret peluncur atau pilih satu pratetap: 0 K, 0 °C, 25 °C, 100 °C, 1000 K atau 3000 K. Pada 100 °C setiap logam alkali kecuali litium telah melebur, bersama galium dan fosforus, dan bromin telah mendidih sepenuhnya. Pada 3000 K hanya lima unsur masih pepejal: karbon, tantalum, tungsten, renium dan osmium. Berhampiran bahagian atas skala, tungsten, yang mempunyai takat didih tertinggi, ialah unsur terakhir yang masih cecair.

Keadaan ditunjukkan pada tekanan atmosfera normal, dan dua nilai perlu diberi perhatian. Arsenik tidak melebur pada tekanan normal tetapi berubah terus daripada pepejal kepada gas (ia menyublim), jadi ia tidak pernah muncul sebagai cecair. Helium tidak pernah membeku pada tekanan normal; takat leburnya diukur di bawah tekanan tinggi, jadi berhati-hatilah dengan warna pepejalnya berhampiran sifar mutlak. Unsur dari rutherfordium seterusnya tidak mempunyai takat lebur yang diketahui dan ditunjukkan sebagai tidak diketahui.

Contoh penyelesaian: bromin

Bromin melebur pada 265.8 K (−7.35 °C) dan mendidih pada 332 K, kira-kira 59 °C. Tetapkan peluncur pada pratetap 0 °C atau 25 °C dan bromin ialah cecair; pada pratetap 100 °C ia telah menjadi gas. Luncurkan ke bawah kira-kira −7 °C dan ia membeku menjadi pepejal.