1. Forces intermoléculaires : Le soufre existe sous forme d'anneaux S8 sous sa forme élémentaire, qui sont maintenus ensemble par des liaisons covalentes. Ces liaisons covalentes sont plus fortes que les forces intermoléculaires (forces de Van der Waals) présentes entre les molécules de chlore (Cl2). Les forces intermoléculaires plus fortes du soufre nécessitent plus d’énergie pour faire fondre la substance, ce qui entraîne un point de fusion plus élevé.
2. Poids moléculaire : Le poids moléculaire du soufre (S8) est de 256,5 g/mol, tandis que celui du chlore (Cl2) est de 70,9 g/mol. Le poids moléculaire plus élevé du soufre signifie qu’il faut plus d’énergie pour rompre les liaisons entre ses molécules, ce qui entraîne un point de fusion plus élevé.
3. Structure cristalline : À l’état solide, le soufre forme une structure cristalline orthorhombique, dans laquelle les anneaux S8 se regroupent efficacement et forment un réseau rigide. D’autre part, le chlore forme une structure cristalline moléculaire dans laquelle les molécules de Cl2 sont maintenues ensemble par de faibles forces intermoléculaires. La structure cristalline plus stable et rigide du soufre contribue à son point de fusion plus élevé.
En résumé, les forces intermoléculaires plus fortes, le poids moléculaire plus élevé et la structure cristalline plus stable du soufre par rapport au chlore entraînent un point de fusion significativement plus élevé du soufre (115,21 °C) par rapport au chlore (-101,5 °C).