एक नियॉन परमाणु में क्या अंतर-आणविक बल हो सकते हैं?

अंतर-आणविक बल परमाणुओं या अणुओं के बीच आकर्षण होते हैं। इन आकर्षणों की ताकत किसी दिए गए तापमान पर पदार्थ के भौतिक गुणों को निर्धारित करती है। अंतर-आणविक बल जितना मजबूत होगा, कण उतने ही कसकर एक साथ रहेंगे, इसलिए मजबूत अंतर-आणविक बल वाले पदार्थों में उच्च पिघलने और उबलते तापमान होते हैं। नियॉन कमरे के तापमान पर एक गैस है और इसका क्वथनांक -246 डिग्री सेल्सियस बहुत कम है - केवल 27 केल्विन।

तीन मुख्य प्रकार के अंतर-आणविक बल हैं जो विभिन्न रसायनों में संस्थाओं के बीच मौजूद हैं। सबसे मजबूत प्रकार का अंतर-आणविक बल हाइड्रोजन बंधन है। हाइड्रोजन बॉन्डिंग प्रदर्शित करने वाले रसायनों में समान रसायनों की तुलना में बहुत अधिक गलनांक और क्वथनांक होते हैं जो हाइड्रोजन बॉन्डिंग में भाग नहीं लेते हैं। द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय आकर्षण हाइड्रोजन बंधों की तुलना में कमजोर होते हैं, लेकिन तीसरे प्रकार के अंतर-आणविक बल से अधिक मजबूत होते हैं: फैलाव बल।

हाइड्रोजन बांड तब होता है जब एक हाइड्रोजन परमाणु एक इलेक्ट्रोनगेटिव परमाणु से जुड़ा होता है, जैसे कि ऑक्सीजन, नाइट्रोजन या फ्लोरीन, एक पड़ोसी अणु पर एक अन्य इलेक्ट्रोनगेटिव परमाणु के साथ संपर्क करता है। एक सामान्य सहसंयोजक बंधन की ताकत के लगभग 10% पर हाइड्रोजन बांड की ताकत अधिक होती है। हालाँकि, नियॉन एक तत्व है और इसमें हाइड्रोजन का कोई परमाणु नहीं होता है, इसलिए नियॉन में हाइड्रोजन बॉन्डिंग नहीं हो सकती है।

स्थायी द्विध्रुव प्रदर्शित करने वाले अणुओं में द्विध्रुव-द्विध्रुवीय आकर्षण होते हैं। एक स्थायी द्विध्रुवीय परिणाम तब होता है जब एक अणु में इलेक्ट्रॉनों को असमान रूप से इस तरह वितरित किया जाता है कि का एक भाग अणु में एक स्थायी आंशिक ऋणात्मक आवेश होता है, और दूसरे भाग में एक स्थायी आंशिक धनात्मक आवेश होता है चार्ज। ऐसे पदार्थ जिनमें कणों के स्थायी द्विध्रुव होते हैं, उनमें अंतर-आणविक बल बिना पदार्थों की तुलना में थोड़ा अधिक होता है। नियॉन कण एकल परमाणु होते हैं, इसलिए उनका कोई स्थायी द्विध्रुव नहीं होता है; अतः इस प्रकार का अंतराआण्विक बल नियॉन में मौजूद नहीं होता है।

नियॉन सहित सभी पदार्थ फैलाव बलों को प्रदर्शित करते हैं। वे सबसे कमजोर प्रकार के अंतर-आणविक बल हैं क्योंकि वे केवल क्षणिक हैं, लेकिन फिर भी उनका समग्र प्रभाव कणों के बीच एक महत्वपूर्ण आकर्षण बनाने के लिए पर्याप्त है। परमाणु के भीतर इलेक्ट्रॉनों की यादृच्छिक गति के कारण फैलाव बल उत्पन्न होते हैं। किसी भी समय, यह संभावना है कि परमाणु के एक तरफ दूसरे की तुलना में अधिक इलेक्ट्रॉन होंगे, जिसे अस्थायी द्विध्रुवीय कहा जाता है। जब एक परमाणु एक अस्थायी द्विध्रुव का अनुभव करता है, तो इसका पड़ोसी परमाणुओं पर प्रभाव पड़ सकता है। उदाहरण के लिए, यदि परमाणु का अधिक नकारात्मक पक्ष दूसरे परमाणु के करीब आता है, तो यह इलेक्ट्रॉनों को पीछे हटा देगा, जिससे पास के परमाणु में एक और अस्थायी द्विध्रुव आ जाएगा। तब दो परमाणु एक क्षणिक इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण का अनुभव करेंगे।

फैलाव बलों की ताकत कण में इलेक्ट्रॉनों की संख्या पर निर्भर करती है, क्योंकि यदि अधिक इलेक्ट्रॉन हैं, तो संभावना है कि कोई भी अस्थायी द्विध्रुवीय अधिक महत्वपूर्ण होगा। नियॉन एक अपेक्षाकृत छोटा परमाणु है जिसमें केवल 10 इलेक्ट्रॉन होते हैं, इसलिए इसके फैलाव बल केवल कमजोर होते हैं। फिर भी, नियॉन के फैलाव बल हीलियम से 23 डिग्री अधिक उबलते तापमान को सुविधाजनक बनाने के लिए पर्याप्त हैं, जिसमें केवल दो इलेक्ट्रॉन होते हैं। इस प्रकार परमाणुओं को अलग करने और गैसीय बनने की अनुमति देने के लिए पर्याप्त रूप से फैलाव बलों को दूर करने के लिए काफी अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।