Fatti:
A.
Mediante un accordo del 17 luglio 2009 intitolato " lettera d'intenti " la B._SA si è impegnata nei confronti di A._ a costituire una proprietà per piani sul suo fondo del Comune di Mezzovico-Vira e a vendergli per il prezzo di fr. 500'000.-- delle quote di comproprietà relative all'uso di una superficie determinata di un capannone che si apprestava a costruire; A._ si è impegnato ad acquistare. Le parti si sono dichiarate consapevoli del fatto che l'<ref-law> imponeva la forma dell'atto pubblico, anche per i contratti preliminari, hanno convenuto di sottoscrivere il contratto notarile di compravendita entro il 30 settembre 2009 e pattuito una pena convenzionale di fr. 100'000.-- per il caso che una di loro non avesse dato seguito a propri obblighi.
La B._SA non ha costituito la proprietà per piani e ha venduto il fondo a terzi. A._ le ha quindi chiesto di pagare la pena convenzionale e, di fronte al rifiuto, il 15 giugno 2010 le ha fatto notificare un precetto esecutivo di fr. 100'000.--; l'escussa ha dichiarato opposizione.
B.
Il 14 settembre 2010 A._ ha avviato la causa civile davanti al Pretore di Lugano chiedendo che la B._SA fosse condannata a pagargli fr. 100'000.-- e che l'opposizione al precetto esecutivo fosse rigettata in via definitiva. La convenuta ha contestato la pretesa prevalendosi, tra l'altro, della nullità del contratto per vizio di forma. Il Pretore ha accolto interamente l'azione con sentenza dell'11 gennaio 2012, qualificando l'accordo del 17 luglio 2009 di precontratto e giudicando che la convenuta commetteva un abuso di diritto nell'invocare il vizio di forma.
Il 19 luglio 2013 la II Camera civile del Tribunale di appello ticinese, adita dalla convenuta, ha sovvertito il giudizio del Pretore: ha respinto la petizione e ha posto a carico dell'attore spese e ripetibili delle due istanze cantonali.
C.
A._ insorge davanti al Tribunale federale con ricorso in materia civile del 3 settembre 2013. Chiede che la sentenza cantonale sia annullata e, in via principale che sia confermata quella del Pretore, che la convenuta sia condannata a pagargli fr. 100'000.--, che l'opposizione al precetto esecutivo sia rigettata in via definitiva e che tutte le spese e le ripetibili siano poste a carico della controparte; in via subordinata che gli atti siano ritornati all'autorità cantonale affinché " decida in merito alla responsabilità per la fiducia riposta ". La convenuta propone di respingere il ricorso. Le parti hanno precisato le rispettive posizioni con replica e duplica.
L'autorità cantonale non ha preso posizione.
Il Tribunale federale ha deliberato oralmente sul ricorso (<ref-law>).

Diritto:
1.
Il ricorso presentato dalla parte soccombente nella sede cantonale (<ref-law>) è tempestivo (art. 46 cpv. 1 lett. b combinato con l'<ref-law>) ed è volto contro una sentenza finale (<ref-law>) emanata su ricorso dall'autorità ticinese di ultima istanza (<ref-law>) in una causa civile (<ref-law>) dal valore litigioso superiore a fr. 30'000.-- (<ref-law>). Esso è perciò ammissibile.
2.
La violazione del diritto federale è motivo di ricorso secondo l'<ref-law>. Il Tribunale federale applica d'ufficio il diritto federale (<ref-law>). Tuttavia tenuto conto dell'onere di allegazione e motivazione imposto dall'art. 42 cpv. 1 e 2 LTF, il cui mancato rispetto conduce all'inammissibilità del gravame, esso considera di regola solo gli argomenti proposti nell'atto di ricorso (<ref-ruling> consid. 1.1).
3.
La Corte di appello, confermando su questo punto la sentenza del Pretore, ha premesso che l'accordo del 17 luglio 2009 era un precontratto di vendita che, avendo per oggetto un immobile, richiedeva la forma dell'atto pubblico in forza dell'<ref-law>; ha soggiunto che il mancato rispetto di questa forma comportava la nullità del contratto e della clausola accessoria relativa alla pena convenzionale. In seguito essa ha osservato, riferendosi tra l'altro alla <ref-ruling> consid. 5a, che l'invocazione della nullità può costituire abuso di diritto " solamente se il contratto in suoi punti importanti è già stato volontariamente adempiuto in coscienza dell'esistenza del vizio di forma ". La Camera d'appello ha ritenuto adempiuto il requisito della conoscenza del vizio, ma ha reputato che il contratto non fosse stato "essenzialmente " eseguito e che non sarebbe nemmeno stato possibile eseguirlo, poiché la convenuta aveva firmato l'atto di costituzione della proprietà per piani, ma non l'aveva fatto iscrivere.
4.
4.1. Il ricorrente ritiene che la Corte cantonale abbia a torto escluso un abuso di diritto da parte dell'opponente quando questa ha invocato il vizio di forma, omettendo segnatamente di valutare tutte le circostanze del caso.
4.2. Giusta l'<ref-law> il manifesto abuso del proprio diritto non è protetto dalla legge. La questione di sapere se una parte abusi dei suoi diritti invocando la nullità di un contratto per vizio di forma dev'essere decisa secondo le circostanze concrete e non in base a principi rigidi (<ref-ruling> consid. 2.4.2; <ref-ruling> consid. 3b). Per riconoscere un abuso di diritto nell'ambito della compravendita di fondi, la giurisprudenza dà particolare peso all'eventualità che le parti abbiano eseguito, volontariamente e conoscendo il vizio (<ref-ruling> consid. 2.3.1), completamente o perlomeno per l'essenziale il contratto nullo (DTF <ref-ruling> consid. 3b; <ref-ruling> consid. 3b, 330 consid. 2). Occorre pure considerare se la norma si prefigge la tutela della parte che si prevale del vizio di forma (<ref-ruling> consid. 2.4.2; <ref-ruling> consid. 3b; 72 II 39 consid. 3). La forma dell'atto pubblico prevista dall'<ref-law> persegue lo scopo di proteggere le parti da decisioni precipitose, di garantire loro una consulenza professionale e di creare una base sicura per l'iscrizione a registro fondiario (<ref-ruling> consid. 2b; <ref-ruling> consid. 3; <ref-ruling> consid. 2a).
Nella fattispecie il ricorrente assevera che il precontratto è stato adempiuto nei suoi punti più importanti, elencando una serie di operazioni preliminari che sarebbero state effettuate dall'opponente. Egli pare però dimenticare che, in base agli incontestati accertamenti di fatto della sentenza impugnata, l'atto notarile di costituzione della prevista proprietà per piani è sì stato sottoscritto dall'opponente, ma che questa non è nemmeno stata intavolata a registro fondiario. Inoltre, in assenza della stipulazione del contratto di compravendita, anch'essa nella forma notarile, il ricorrente non può essere seguito quando ritiene che il precontratto sia stato adempiuto per l'essenziale (Pichonnaz/Guisolan, Le contrat de réservation: outil pratique et réalités juridiques, in Not@lex 2013, pag. 148 seg.). All'opponente non può nemmeno essere rimproverato di aver invocato il vizio contrariamente al suo scopo, atteso che l'esigenza di forma non rispettata protegge entrambi i contraenti. Così stando le cose, la Corte cantonale non ha violato il diritto federale per aver negato che, prevalendosi del vizio di forma, l'opponente sia incorso in un abuso di diritto.
5.
5.1. Il ricorrente afferma pure che con il suo comportamento l'opponente ha disatteso la fiducia riposta in lei e che le parti hanno voluto sostituire l'effettivo danno subito da tale atteggiamento con l'importo indicato nella clausola penale. Il ricorrente propone per la prima volta davanti al Tribunale federale questa giustificazione della sua pretesa; ciò non ne impedisce tuttavia l'esame, per lo meno nella misura in cui si tratta di una tesi di diritto.
5.2. La responsabilità sulla fiducia include quella derivante dalla culpa in contrahendo (<ref-ruling> consid. 2.1, con riferimenti), la quale permette alla parte che se ne prevale con successo di ottenere il risarcimento del cosiddetto interesse negativo. L'appena menzionata responsabilità si fonda sul presupposto che le parti hanno l'obbligo di negoziare seriamente in base alle loro reali intenzioni (<ref-ruling> consid. 6c, con rinvii), sebbene abbiano in linea di principio il diritto di interrompere le trattative in ogni tempo senza dovere fornire spiegazioni (<ref-ruling> consid. 2a). Una parte non può, assumendo un atteggiamento contrario ai suoi reali propositi, creare nell'altra la speranza illusoria che un affare sarà concluso e portarla così a prendere disposizioni in vista della stipulazione del contratto (DTF 77 II 135 consid. 2a). La parte che non rispetta i suoi obblighi non risponde unicamente quando essa ha agito con astuzia nel corso della negoziazione, ma già quando ha assunto un atteggiamento colpevole, sia che si tratti di dolo o di negligenza, perlomeno nei limiti della responsabilità in cui incorre sotto l'imperio del contratto previsto dalle parti (<ref-ruling> consid. 4b, con rinvii).
Può sussistere una culpa in contrahendo quando un contratto di compravendita immobiliare è già stato firmato dalle parti in una forma che non rispetta le esigenze legali e l'alienante si rifiuta di sottoscrivere l'atto pubblico, in particolare perché intende vendere il fondo ad un'altra persona: in una tale ipotesi il venditore, che poteva prevedere di arrecare pregiudizio all'acquirente, può essere chiamato a risarcire quest'ultimo, ponendolo nella situazione in cui si troverebbe se non avesse iniziato a contrattare ( CLAIRE HUGUENIN, Obligationenrecht, Allgemeiner und Besonderer Teil, 2012, n. 1542; EUGEN BUCHER, in Basler Kommentar, Obligationenrecht, vol. I, 5aed., 2011, n. 83 ad <ref-law>; DTF 49 II 54 consid. 2 e 4). Il comportamento contrario alle regole della buona fede non risiede nell'interruzione, ma nell'aver mantenuto la controparte nel convincimento che il contratto sarebbe stato concluso o nel non aver dissipato tale illusione. Sebbene una culpa in contrahendo possa essere riconosciuta meno facilmente in materia di negozi giuridici sottoposti a requisiti di forma, se questi hanno per scopo di preservare le parti da impegni avventati, rimane contrario alle regole sulla buona fede dare senza riserve il proprio accordo di principio alla conclusione di un contratto formale e poi rifiutare all'ultimo momento di trasporlo nelle forme legali (sentenza 4A_615/2010 del 14 gennaio 2011 consid. 4.1.1, in RNRF 93/2012 pag. 316 e sentenza 4C.152/2001 del 29 ottobre 2001 consid. 3a, in SJ 2002 I pag. 164).
5.3. La Corte cantonale, pur rilevando che le parti erano consapevoli di dover sottoporre il contratto preliminare alla forma autentica, si è limitata ad indicare che questo conteneva una pena convenzionale di fr. 100'000.-- nel caso in cui unodei contraenti avesse rinunciato a dar seguito agli impegni assunti. Essa non ha approfondito oltre il contenuto della clausola e i motivi della sua pattuizione, ritenendola nulla come il resto del contratto. Sennonché quest'ultima considerazione è senz'altro esatta se con tale clausola le parti hanno inteso rafforzare l'obbligazione principale la cui stipulazione necessita la forma dell'atto pubblico (DTF 73 II 158 consid. 2; 39 II 224 consid. 2). Infatti in tal caso la pena convenzionale dovrebbe convalidare una promessa illecita (<ref-law>). Essa si rivela invece valida se ha unicamente lo scopo di risarcire il cosiddetto interesse negativo ( ALFRED KOLLER, Vom Formmangel und seinen Folgen, in Der Grundstückkauf, 2aed. 2001, n. 124 segg., pag. 122 seg.). Giova a questo proposito ricordare che in materia di clausole penali o indennità forfettarie intese a risarcire l'interesse negativo, il Tribunale federale ha già numerose volte riconosciuto la loro efficacia in un altro campo in cui esse parrebbero contrastare con una norma di diritto imperativo che garantisce a una parte la possibilità di dipartirsi da un contratto: per costante giurisprudenza esse vengono infatti ritenute valide, nonostante il tenore dell'<ref-law>, se sono state convenute allo scopo di riparare il danno derivante da una revoca intempestiva di un mandato (<ref-ruling> consid. 4; <ref-ruling> consid. 4; v. da ultimo sentenza 4A_284/2013 del 13 febbraio 2014 consid. 3.6.1). Ciò non esclude tuttavia l'obbligo del giudice di ridurre una pena convenzionale eccessiva (<ref-law>).
5.4. Come già osservato, nella fattispecie la Corte di appello si èin sostanza limitata a respingere l'azione perché ha ritenuto infondata l'eccezione di abuso di diritto proposta dall'attore, atteso che le parti, consce del vizio di forma, non avevano ancora eseguito la parte essenziale del contratto. Dalla sentenza impugnata, e da quella del Pretore, traspaiono tuttavia delle altre circostanze suscettibili di influenzare il giudizio, in un senso o nell'altro, con riferimento allo scopo della clausola penale e all'esistenza di un'eventuale culpa in contrahendo.
5.4.1. Sotto il profilo del comportamento delle parti dopo la firma del contratto preliminare potrebbero essere di rilievo sia i motivi per i quali la proprietà per piani non è stata intavolata, sebbene l'atto notarile costitutivo fosse stato firmato, sia l'incidenza effettiva di questa omissione sul seguito della vicenda contrattuale. La conclusione dei giudici ticinesi secondo la quale fu la mancata iscrizione della proprietà per piani nel registro fondiario a rendere impossibile l'esecuzione del contratto di compravendita immobiliare sembra un poco affrettata. Dal momento che, secondo gli accertamenti della sentenza impugnata, l'opponente aveva firmato l'atto notarile di costituzione della proprietà per piani, le parti avrebbero di per sé potuto stipulare anche il contratto di compravendita, riferendosi alle unità condominiali già definite, e posticipare soltanto l'iscrizione del trapasso di proprietà in attesa dell'intavolazione della proprietà per piani. Il ricorrente, davanti al Tribunale federale, asserisce del resto che " una prima bozza dell'atto di compravendita " era stata preparata.
5.4.2. Il Pretore aveva peraltro rilevato che l'istanza di iscrizione della proprietà per piani era stata presentata e messa a giornale, ma era in seguito stata ritirata dalla convenuta. Se così fosse, meriterebbero una verifica anche le ragioni del ritiro dell'istanza, della rinuncia a ripresentarla e della decisione di vendere a terzi. In tale contesto potrebbe essere considerata anche la cronologia degli eventi, ovvero il raffronto delle date della firma dell'atto costitutivo della proprietà per piani, dell'invio e del ritiro dell'istanza di iscrizione, dell'allestimento della bozza di contratto di compravendita e della decisione di vendere a terzi.
5.4.3. Non dovrebbero infine essere dimenticate le circostanze che hanno portato alla firma dell'accordo del 17 luglio 2009. In particolare l'inserimento di una pena convenzionale. Il ricorrente - che anche su questo punto sembra essere stato confortato dal Pretore - sostiene che fu la convenuta a volere la summenzionata clausola per vincolarlo fino alla costituzione della proprietà per piani.
5.5. Ora, l'assenza di accertamenti specifici riguardo allo scopo della clausola penale, ai fatti summenzionati e alla pretesa responsabilità sulla fiducia in generale non permette al Tribunale federale di esaminare se siano adempiute le condizioni per riconoscere all'attore un importo per la mancata sottoscrizione dell'atto pubblico. Il ricorso va pertanto accolto e la causa ritornata all'autorità cantonale affinché completi gli accertamenti di fatto, compatibilmente alle allegazioni delle parti, e renda un nuovo giudizio che tenga conto di tutte le circostanze (<ref-law>). Nella nuova sentenza la Corte di appello esaminerà quindi se la pena convenzionale è stata stipulata per garantire la culpa in contrahendo. In caso di risposta affermativa stabilirà se sono dati i presupposti per ammettere una tale responsabilità dell'opponente e, se così fosse, ridurrà la pena convenzionale qualora la ritenga eccessiva.
6.
Le spese giudiziarie e le ripetibili seguono la soccombenza e vanno poste a carico dell'opponente (art. 66 cpv. 1 e 68 cpv. 1 LTF).

Per questi motivi, il Tribunale federale pronuncia:
1.
Il ricorso è accolto, la sentenza impugnata è annullata e la causa è rinviata all'autorità cantonale per nuovo giudizio nel senso dei considerandi.
2.
Le spese giudiziarie di fr. 5'000.-- sono poste a carico dell'opponente, la quale rifonderà al ricorrente fr. 6'000.-- a titolo di ripetibili per la procedura innanzi al Tribunale federale.
3.
Comunicazione ai patrocinatori delle parti e alla II Camera civile del Tribunale d'appello del Cantone Ticino.