Starpmolekulārie spēki ir atrakcijas starp atomiem vai molekulām. Šo pievilcību stiprums nosaka vielas fizikālās īpašības noteiktā temperatūrā. Jo spēcīgāki starpmolekulārie spēki, jo ciešāk daļiņas tiks turētas kopā, tāpēc vielām ar spēcīgiem starpmolekulārajiem spēkiem parasti ir augstāka kušanas un viršanas temperatūra. Neons ir gāze istabas temperatūrā, un tā viršanas temperatūra ir ļoti zema -246 grādi pēc Celsija - tikai 27 Kelvini.
Starpmolekulārā spēka veidi
Ir trīs galvenie starpmolekulārā spēka veidi, kas pastāv starp dažādām ķīmiskām vielām. Spēcīgākais starpmolekulārā spēka veids ir ūdeņraža saite. Ķīmiskām vielām, kurās ir ūdeņraža savienojums, parasti ir daudz augstākas kušanas un viršanas temperatūras nekā līdzīgām ķīmiskām vielām, kuras nepiedalās ūdeņraža savienošanā. Dipola-dipola pievilcības ir vājākas par ūdeņraža saitēm, bet stiprākas par trešo starpmolekulārā spēka veidu: dispersijas spēki.
Ūdeņraža saites
Ūdeņraža saites rodas, kad ūdeņraža atoms, kas kovalenti saistīts ar elektronegatīvu atomu, piemēram, skābekli, slāpekli vai fluoru, mijiedarbojas ar citu kaimiņa molekulas elektronegatīvu atomu. Ūdeņraža saišu stiprība ir augsta, aptuveni 10% no parastās kovalentās saites stiprības. Tomēr neons ir elements un nesatur ūdeņraža atomus, tāpēc ūdeņraža savienojums neonā nevar notikt.
Dipola-Dipola atrakcijas
Dipola-dipola pievilcības rodas molekulās, kurās ir pastāvīgi dipoli. Pastāvīgs dipols rodas, kad elektroni molekulā ir nevienmērīgi sadalīti tā, ka viena daļa molekulai ir pastāvīgs daļējs negatīvs lādiņš, un citai daļai ir pastāvīgs daļējs pozitīvs lādiņš maksas. Vielām, kurās daļiņām ir pastāvīgi dipoli, starpmolekulārie spēki ir nedaudz lielāki nekā vielām bez. Neona daļiņas ir atsevišķi atomi, tāpēc tiem nav pastāvīga dipola; tātad šāda veida starpmolekulārais spēks neonā nav.
Dispersijas spēki
Visas vielas, ieskaitot neonu, demonstrē dispersijas spēkus. Tie ir vājākais starpmolekulārā spēka veids, jo tie ir tikai pārejoši, taču pat ar to to kopējā ietekme ir pietiekama, lai izveidotu ievērojamu pievilcību starp daļiņām. Dispersijas spēki rodas sakarā ar elektronu nejaušu kustību atomā. Vienlaikus ir iespējams, ka vienā atoma pusē būs vairāk elektronu nekā otrā, kas tiek dēvēts par pagaidu dipolu. Kad atoms piedzīvo īslaicīgu dipolu, tas var ietekmēt kaimiņu atomus. Piemēram, ja atoma negatīvākā puse tuvotos otrajam atomam, tas atgrūstu elektronus, izraisot vēl vienu pagaidu dipolu blakus esošajā atomā. Pēc tam abiem atomiem būtu pārejoša elektrostatiskā pievilcība.
Dispersijas spēku spēks
Dispersijas spēku stiprums ir atkarīgs no daļiņu elektronu skaita, jo, ja ir vairāk elektronu, pastāv iespēja, ka jebkurš pagaidu dipols būs daudz nozīmīgāks. Neons ir salīdzinoši mazs atoms, kurā ir tikai 10 elektroni, tāpēc tā izkliedes spēki ir tikai vāji. Pat ja neona dispersijas spēki ir pietiekami, lai veicinātu viršanas temperatūru par 23 grādiem augstāku nekā hēlijs, kurā ir tikai divi elektroni. Tādējādi dispersijas spēku pārvarēšanai ir nepieciešams ievērojami lielāks enerģijas daudzums, lai atomi varētu atdalīties un kļūt gāzveida.