რა ინტერმოლეკულური ძალები შეიძლება ჰქონდეს ნეონის ატომს?

ინტერმოლეკულური ძალები არის ატომი ან მოლეკულას შორის მიმზიდველობა. ამ ატრაქციონების სიძლიერე განსაზღვრავს ნივთიერების ფიზიკურ თვისებებს მოცემულ ტემპერატურაზე. რაც უფრო ძლიერია მოლეკულური ძალები, მით უფრო მჭიდროდ იქნება შეკრული ნაწილაკები, ამიტომ ძლიერი ინტერმოლეკულური ძალების მქონე ნივთიერებებს აქვთ უფრო მაღალი დნობის და დუღილის ტემპერატურა. ნეონი არის გაზი ოთახის ტემპერატურაზე და აქვს ძალიან დაბალი დუღილის ტემპერატურა -246 გრადუსი ცელსიუსით - მხოლოდ 27 კელვინი.

არსებობს მოლეკულური ძალის სამი ძირითადი ტიპი, რომლებიც არსებობენ სხვადასხვა ქიმიკატებში არსებულ სუბიექტებს შორის. ინტერმოლეკულური ძალის ყველაზე ძლიერი ტიპია წყალბადის ბმა. წყალბადის შეერთების ქიმიკატებს აქვთ უფრო მაღალი დნობის და დუღილის წერტილები, ვიდრე მსგავსი ქიმიკატები, რომლებიც არ იღებენ წყალბადის შეერთებას. დიპოლ-დიპოლური მიზიდულობები უფრო სუსტია ვიდრე წყალბადის კავშირები, მაგრამ უფრო ძლიერია ვიდრე მესამე ტიპის ინტერმოლეკულური ძალა: დისპერსიული ძალები.

წყალბადის კავშირები წარმოიქმნება მაშინ, როდესაც წყალბადის ატომი კოვალენტურად არის შეკრული ელექტრონეგატიურ ატომთან, როგორიცაა ჟანგბადი, აზოტი ან ფტორი, ურთიერთქმედებს მეზობელ მოლეკულაზე არსებულ სხვა ელექტრონეგატიურ ატომთან. წყალბადის ობლიგაციების სიმტკიცე მაღალია, ნორმალური კოვალენტური ბმის სიძლიერის დაახლოებით 10% -ით. ამასთან, ნეონი არის ელემენტი და არ შეიცავს წყალბადის ატომებს, ამიტომ წყალბადის შეერთება ნეონში ვერ მოხდება.

დიპოლ-დიპოლური ატრაქციონები ხდება მოლეკულებში, რომლებიც ავლენენ მუდმივ დიპოლებს. მუდმივი დიპოლის შედეგია, როდესაც ელექტრონები მოლეკულაში არათანაბრად ნაწილდება ისე, რომ ერთი ნაწილი მოლეკულას აქვს მუდმივი ნაწილობრივი უარყოფითი მუხტი, ხოლო მეორე ნაწილს აქვს მუდმივი ნაწილობრივი დადებითი მუხტი. იმ ნივთიერებებს, რომლებშიც ნაწილაკებს აქვთ მუდმივი დიპოლი, ინტერმოლეკულური ძალები ოდნავ აღემატება ნივთიერებების გარეშე. ნეონის ნაწილაკები ცალკეული ატომებია, ამიტომ მათ მუდმივი დიპოლი არ აქვთ; ასე რომ, ამ ტიპის ინტერმოლეკულური ძალა ნეონში არ არის.

ყველა ნივთიერება ნეონის ჩათვლით ახდენს დისპერსიულ ძალებს. ისინი ინტერმოლეკულური ძალის ყველაზე სუსტი ტიპია, რადგან ისინი მხოლოდ გარდამავალია, მაგრამ მაშინაც კი, მათი საერთო ეფექტი საკმარისია ნაწილაკებს შორის მნიშვნელოვანი მიზიდულობის შესაქმნელად. დისპერსიული ძალები ხდება ატომში ელექტრონების შემთხვევითი მოძრაობის გამო. ნებისმიერ დროს, სავარაუდოდ, ატომის ერთ მხარეს უფრო მეტი ელექტრონი იქნება, ვიდრე მეორეზე, რაც დროებითი დიპოლის სახელით მოიხსენიება. როდესაც ატომი განიცდის დროებით დიპოლს, მას შეუძლია გავლენა იქონიოს მეზობელ ატომებზე. მაგალითად, თუ ატომის უფრო უარყოფითი მხარე მეორე ატომთან ახლოს იქნებოდა, ეს ელექტრონებს მოგერიებოდა, რაც ახლომდებარე ატომში კიდევ ერთ დროებით დიპოლს გამოიწვევდა. შემდეგ ორი ატომი განიცდის გარდამავალ ელექტროსტატიკურ მოზიდვას.

დისპერსიული ძალების სიძლიერე დამოკიდებულია ნაწილაკში ელექტრონების რაოდენობაზე, ვინაიდან ელექტრონების მეტი რაოდენობის არსებობის შემთხვევაში, დროებითი დიპოლის ალბათობა ბევრად უფრო მნიშვნელოვანი იქნება. ნეონი შედარებით მცირე ატომია, მხოლოდ 10 ელექტრონი, ამიტომ მისი დისპერსიული ძალები მხოლოდ სუსტია. ასეც რომ იყოს, ნეონის დისპერსიული ძალები საკმარისია დელიკატური ტემპერატურის გასამარტივებლად 23 გრადუსით მეტი ვიდრე ჰელიუმი, რომელსაც მხოლოდ ორი ელექტრონი აქვს. ამრიგად, მნიშვნელოვნად მეტი ენერგია საჭიროა დისპერსიული ძალების გადასალახად, რათა ატომები დაშორდნენ და აირები გახდნენ.