Зміст
Міжмолекулярні сили - атракції між атомами або молекулами. Міцність цих атракціонів визначає фізичні властивості речовини при заданій температурі. Чим сильніше міжмолекулярні сили, тим щільніше будуть утримуватися частинки разом, тому речовини з сильними міжмолекулярними силами мають тенденцію до більш високих температур плавлення та кипіння. Неон - це газ кімнатної температури і має дуже низьку температуру кипіння -246 градусів Цельсія - всього 27 кельвінів.
Типи міжмолекулярних сил
Існують три основні типи міжмолекулярної сили, які існують між утвореннями різних хімікатів. Найсильніший тип міжмолекулярної сили - водневий зв’язок. Хімічні речовини, що виявляють водневий зв'язок, мають тенденцію до набагато вищих температур плавлення і кипіння, ніж аналогічні хімічні речовини, які не приймають участь у водневому зв'язку. Диполь-дипольні атракціони слабкіші за водневі зв’язки, але сильніші за третій тип міжмолекулярних сил: сили дисперсії.
Водневі зв’язки
Водневі зв’язки виникають, коли атом водню ковалентно пов'язаний з електронегативним атомом, таким як кисень, азот або фтор, взаємодіє з іншим електронегативним атомом сусідньої молекули. Міцність водневих зв’язків висока, становить близько 10% від сили нормальної ковалентної зв'язку. Однак неон є елементом і не містить атомів водню, тому зв’язок водню не може відбуватися в неоні.
Діполь-Діполь Пам'ятки
Діполь-дипольні атракціони виникають у молекулах, що демонструють постійні диполі. Постійний диполь призводить до того, коли електрони в молекулі розподіляються нерівномірно, так що одна частина молекули має постійний частковий негативний заряд, а інша частина має постійний частковий позитивний заряд. Речовини, в яких частинки мають постійні диполі, мають міжмолекулярні сили трохи вище, ніж речовини без. Неонові частинки - це поодинокі атоми, тому вони не мають постійного диполя; тому цього типу міжмолекулярної сили немає в неоні.
Дисперсійні сили
Усі речовини, включаючи неонові, демонструють сили дисперсії. Вони є найслабшим типом міжмолекулярної сили, оскільки вони лише минущі, але навіть тому їх загальний ефект достатній для формування значного потягу між частинками. Сили дисперсії виникають внаслідок випадкового руху електронів всередині атома. У будь-який час, ймовірно, що на одній стороні атома буде більше електронів, ніж на іншій, що називається тимчасовим диполем. Коли атом відчуває тимчасовий диполь, він може мати вплив на сусідні атоми. Наприклад, якби більш негативна сторона атома наблизилася до другого атома, він би відштовхував електрони, викликаючи черговий тимчасовий диполь у сусідньому атомі. Тоді два атоми відчували би тимчасове електростатичне тяжіння.
Сила сил розсіювання
Сила сил дисперсії залежить від кількості електронів у частинці, оскільки, якщо електронів буде більше, є ймовірність, що будь-який тимчасовий диполь виявиться набагато більш значущим. Неон - це порівняно невеликий атом із лише 10 електронами, тому сили його дисперсії лише слабкі. Незважаючи на це, сили дисперсії неону є достатніми для полегшення температури кипіння на 23 градуси вище, ніж гелій, у якого є лише два електрони. Таким чином, потрібно значно більше енергії для подолання дисперсійних сил, щоб атоми могли відокремитись і стати газоподібними.