Que forças intermoleculares pode ter um átomo de néon?

As forças intermoleculares são atrações entre átomos ou moléculas. A força dessas atrações determina as propriedades físicas da substância em uma determinada temperatura. Quanto mais fortes as forças intermoleculares, mais firmemente as partículas serão mantidas juntas, de modo que substâncias com fortes forças intermoleculares tendem a ter temperaturas de fusão e ebulição mais altas. O néon é um gás à temperatura ambiente e tem uma temperatura de ebulição muito baixa de -246 graus Celsius - apenas 27 Kelvin.

Existem três tipos principais de força intermolecular que existem entre entidades em diferentes produtos químicos. O tipo mais forte de força intermolecular é a ligação de hidrogênio. Produtos químicos que exibem ligações de hidrogênio tendem a ter pontos de fusão e ebulição muito mais altos do que produtos químicos semelhantes que não participam de ligações de hidrogênio. As atrações dipolo-dipolo são mais fracas do que as ligações de hidrogênio, mas mais fortes do que o terceiro tipo de força intermolecular: as forças de dispersão.

As ligações de hidrogênio ocorrem quando um átomo de hidrogênio ligado covalentemente a um átomo eletronegativo, como oxigênio, nitrogênio ou flúor, interage com outro átomo eletronegativo em uma molécula vizinha. A força das ligações de hidrogênio é alta, cerca de 10% da força de uma ligação covalente normal. No entanto, o néon é um elemento e não contém nenhum átomo de hidrogênio, portanto, a ligação de hidrogênio não pode ocorrer no néon.

As atrações dipolo-dipolo ocorrem em moléculas que exibem dipolos permanentes. Um dipolo permanente ocorre quando os elétrons em uma molécula são distribuídos de forma desigual, de modo que uma parte a molécula tem uma carga negativa parcial permanente, e outra parte tem uma carga parcial positiva permanente cobrar. As substâncias nas quais as partículas têm dipolos permanentes têm forças intermoleculares ligeiramente maiores do que as substâncias sem. Partículas de néon são átomos únicos, portanto, não têm dipolo permanente; portanto, esse tipo de força intermolecular não está presente no neônio.

Todas as substâncias, incluindo neon, demonstram forças de dispersão. Eles são o tipo mais fraco de força intermolecular, uma vez que são apenas transitórios, mas mesmo assim seu efeito geral é suficiente para formar uma atração significativa entre as partículas. As forças de dispersão ocorrem devido ao movimento aleatório dos elétrons dentro do átomo. A qualquer momento, é provável que haja mais elétrons em um lado do átomo do que no outro, o que é conhecido como dipolo temporário. Quando um átomo experimenta um dipolo temporário, ele pode ter um efeito nos átomos vizinhos. Por exemplo, se o lado mais negativo do átomo se aproximasse de um segundo átomo, ele repeliria os elétrons, induzindo outro dipolo temporário no átomo próximo. Os dois átomos, então, experimentariam uma atração eletrostática transitória.

A força das forças de dispersão depende do número de elétrons na partícula, uma vez que, se houver mais elétrons, há uma chance de que qualquer dipolo temporário seja muito mais significativo. O néon é um átomo relativamente pequeno com apenas 10 elétrons, então suas forças de dispersão são fracas. Mesmo assim, as forças de dispersão do neônio são suficientes para facilitar uma temperatura de ebulição 23 graus superior à do hélio, que possui apenas dois elétrons. Assim, significativamente mais energia é necessária para superar as forças de dispersão o suficiente para permitir que os átomos se separem e se tornem gasosos.