ネオン原子はどのような分子間力を持つことができますか？

分子間力は、原子または分子間の引力です。 これらの引力の強さは、特定の温度での物質の物理的特性を決定します。 分子間力が強いほど、粒子同士がしっかりと保持されるため、分子間力が強い物質は、融解温度と沸騰温度が高くなる傾向があります。 ネオンは室温のガスであり、沸点が-246℃と非常に低く、わずか27ケルビンです。

異なる化学物質のエンティティ間に存在する分子間力には、主に3つのタイプがあります。 分子間力の最も強いタイプは水素結合です。 水素結合を示す化学物質は、水素結合に関与しない同様の化学物質よりもはるかに高い融点と沸点を持つ傾向があります。 双極子-双極子引力は水素結合よりも弱いですが、3番目のタイプの分子間力である分散力よりも強いです。

水素結合は、酸素、窒素、フッ素などの電気陰性原子に共有結合している水素原子が、隣接する分子上の別の電気陰性原子と相互作用するときに発生します。 水素結合の強度は高く、通常の共有結合の強度の約10％です。 ただし、ネオンは元素であり、水素原子を含まないため、ネオン内で水素結合を行うことはできません。

双極子-双極子引力は、永久双極子を示す分子で発生します。 永久双極子は、分子内の電子が不均一に分布し、 分子には永続的な部分的な負電荷があり、別の部分には永続的な部分的な正電荷があります 充電。 粒子が永久双極子を持っている物質は、持っていない物質よりもわずかに高い分子間力を持っています。 ネオン粒子は単一原子であるため、永久双極子はありません。 したがって、このタイプの分子間力はネオンには存在しません。

ネオンを含むすべての物質は分散力を示します。 それらは一時的なものであるため、最も弱いタイプの分子間力ですが、それでも、それらの全体的な効果は、粒子間に有意な引力を形成するのに十分です。 分散力は、原子内の電子のランダムな動きによって発生します。 いつでも、原子の一方の側にもう一方の側よりも多くの電子が存在する可能性があります。これは一時的な双極子と呼ばれます。 原子が一時的な双極子を経験すると、隣接する原子に影響を与える可能性があります。 たとえば、原子のより負の側が2番目の原子に近づくと、電子をはじき、近くの原子に別の一時的な双極子を誘導します。 次に、2つの原子は一時的な静電引力を経験します。

分散力の強さは、粒子内の電子の数に依存します。これは、電子が多い場合、一時的な双極子がはるかに重要になる可能性があるためです。 ネオンは電子が10個しかない比較的小さな原子であるため、その分散力は弱いだけです。 それでも、ネオンの分散力は、電子が2つしかないヘリウムよりも23度高い沸点を促進するのに十分です。 したがって、原子が分離して気体になるのに十分な分散力に打ち勝つには、かなり多くのエネルギーが必要です。