Tarpmolekulinės jėgos yra traukos tarp atomų ar molekulių. Šių atrakcijų stiprumas lemia fizikines medžiagos savybes esant tam tikrai temperatūrai. Kuo stipresnės tarpmolekulinės jėgos, tuo tvirtiau dalelės bus laikomos kartu, todėl stiprių tarpmolekulinių jėgų turinčių medžiagų lydymosi ir virimo temperatūra paprastai būna aukštesnė. Neonas yra dujos kambario temperatūroje, o jo virimo temperatūra yra labai žema - –246 laipsnių Celsijaus - vos 27 Kelvinai.
Tarpmolekulinės jėgos tipai
Yra trys pagrindiniai tarpmolekulinės jėgos tipai, egzistuojantys tarp skirtingų cheminių medžiagų esybių. Stipriausias tarpmolekulinės jėgos tipas yra vandenilio ryšys. Chemikalų, turinčių vandenilio jungimąsi, lydymosi ir virimo temperatūros paprastai būna daug aukštesnės nei panašių chemikalų, kurie nedalyvauja jungiantis vandeniliui. Dipolio-dipolio traukos yra silpnesnės už vandenilio jungtis, tačiau stipresnės už trečiojo tipo tarpmolekulinės jėgos: dispersijos jėgas.
Vandenilio obligacijos
Vandenilio ryšiai atsiranda, kai vandenilio atomas, kovalentiškai sujungtas su elektronegatyviniu atomu, tokiu kaip deguonis, azotas ar fluoras, sąveikauja su kitu kaimyninės molekulės elektronegatyviniu atomu. Vandenilio ryšių stiprumas yra didelis, maždaug 10% įprastos kovalentinės jungties stiprumo. Tačiau neonas yra elementas ir jame nėra vandenilio atomų, todėl vandenilio jungtis neone negali vykti.
Dipolio-Dipolio atrakcionai
Dipolio-dipolio atrakcijos atsiranda molekulėse, kuriose yra nuolatinių dipolių. Nuolatinis dipolis atsiranda, kai elektronai molekulėje pasiskirsto netolygiai taip, kad viena dalis molekulė turi nuolatinį dalinį neigiamą krūvį, o kita dalis - nuolatinį dalinį teigiamą krūvį mokestis. Medžiagų, kuriose dalelės turi nuolatinius dipolius, tarpmolekulinės jėgos yra šiek tiek didesnės nei medžiagų be. Neono dalelės yra pavieniai atomai, todėl jie neturi nuolatinio dipolio; taigi tokio tipo tarpmolekulinės jėgos neone nėra.
Dispersijos pajėgos
Visos medžiagos, įskaitant neoną, demonstruoja dispersiją. Jie yra silpniausias tarpmolekulinės jėgos tipas, nes jie yra tik trumpalaikiai, tačiau net ir tokiu atveju jų bendras poveikis yra pakankamas, kad susidarytų reikšminga trauka tarp dalelių. Dispersijos jėgos atsiranda dėl atsitiktinio elektronų judėjimo atome. Vienu metu tikėtina, kad vienoje atomo pusėje bus daugiau elektronų nei kitoje, kuri vadinama laikinuoju dipolu. Kai atomas patiria laikiną dipolį, jis gali paveikti kaimyninius atomus. Pavyzdžiui, jei neigiamesnė atomo pusė priartėtų prie antrojo atomo, tai atbaidytų elektronus, sukeldama kitą laikiną dipolį netoliese esančiame atome. Tada du atomai patirtų trumpalaikę elektrostatinę trauką.
Dispersijos jėgų stiprumas
Sklaidos jėgų stiprumas priklauso nuo dalelių elektronų skaičiaus, nes jei yra daugiau elektronų, yra tikimybė, kad bet koks laikinas dipolis bus daug reikšmingesnis. Neonas yra gana mažas atomas, turintis tik 10 elektronų, todėl jo sklaidos jėgos yra tik silpnos. Nepaisant to, neono dispersijos jėgos yra pakankamos, kad virimo temperatūra būtų 23 laipsniais aukštesnė nei helio, kuriame yra tik du elektronai. Taigi, norint pakankamai įveikti dispersijos jėgas, kad atomai galėtų atsiskirti ir tapti dujiniai, reikia žymiai daugiau energijos.