Le forze intermolecolari sono attrazioni tra atomi o molecole. La forza di queste attrazioni determina le proprietà fisiche della sostanza ad una data temperatura. Più forti sono le forze intermolecolari, più strettamente le particelle saranno tenute insieme, quindi le sostanze con forti forze intermolecolari tendono ad avere temperature di fusione e di ebollizione più elevate. Il neon è un gas a temperatura ambiente e ha una temperatura di ebollizione molto bassa di -246 gradi Celsius - solo 27 Kelvin.

Tipi di forza intermolecolare

Esistono tre tipi principali di forza intermolecolare che esiste tra entità in diverse sostanze chimiche. Il tipo più forte di forza intermolecolare è il legame idrogeno. I prodotti chimici che presentano legami a idrogeno tendono ad avere punti di fusione e di ebollizione molto più elevati rispetto a prodotti chimici simili che non partecipano al legame con l'idrogeno. Le attrazioni dipolo-dipolo sono più deboli dei legami idrogeno, ma più forti del terzo tipo di forza intermolecolare: forze di dispersione.

Legami idrogeno

I legami idrogeno si verificano quando un atomo di idrogeno si lega covalentemente ad un atomo elettronegativo , come ossigeno, azoto o fluoro, interagisce con un altro atomo elettronegativo su una molecola vicina. La forza dei legami a idrogeno è elevata, pari a circa il 10% della forza di un normale legame covalente. Tuttavia, il neon è un elemento e non contiene alcun atomo di idrogeno, quindi il legame dell'idrogeno non può avvenire nel neon.

Attrazioni dipolo-dipolo

Le attrazioni dipolo-dipolo si presentano in molecole che esibiscono dipoli permanenti . Un dipolo permanente risulta quando gli elettroni di una molecola sono distribuiti in modo non uniforme in modo tale che una parte della molecola ha una carica negativa parziale permanente e un'altra parte ha una carica positiva parziale permanente. Le sostanze in cui le particelle hanno dipoli permanenti hanno forze intermolecolari leggermente superiori a quelle senza. Le particelle al neon sono singoli atomi, quindi non hanno un dipolo permanente; quindi questo tipo di forza intermolecolare non è presente nel neon.

Forze di dispersione

Tutte le sostanze che includono neon dimostrano forze di dispersione. Sono il tipo più debole di forza intermolecolare poiché sono solo transitori, ma anche così il loro effetto complessivo è sufficiente a formare un'attrazione significativa tra le particelle. Le forze di dispersione si verificano a causa del movimento casuale degli elettroni all'interno dell'atomo. In qualsiasi momento, è probabile che ci saranno più elettroni su un lato dell'atomo rispetto all'altro, che è indicato come un dipolo temporaneo. Quando un atomo subisce un dipolo temporaneo, può avere un effetto sugli atomi vicini. Ad esempio, se il lato più negativo dell'atomo si avvicina a un secondo atomo, respingerebbe gli elettroni, inducendo un altro dipolo temporaneo nell'atomo vicino. I due atomi sperimenterebbero quindi un'attrazione elettrostatica transitoria.

Forza delle forze di dispersione

La forza delle forze di dispersione dipende dal numero di elettroni nella particella, poiché se ci sono più elettroni, là è una possibilità che qualsiasi dipolo temporaneo sarà molto più significativo. Il neon è un atomo relativamente piccolo con solo 10 elettroni, quindi le sue forze di dispersione sono solo deboli. Anche così, le forze di dispersione del neon sono sufficienti per facilitare una temperatura di ebollizione 23 gradi più alta dell'elio, che ha solo due elettroni. Quindi è necessaria molta più energia per superare le forze di dispersione in misura sufficiente a permettere agli atomi di separarsi e diventare gassosi.