Medzimolekulové sily sú atrakcie medzi atómami alebo molekulami. Sila týchto atrakcií určuje fyzikálne vlastnosti látky pri danej teplote. Čím silnejšie sú medzimolekulové sily, tým pevnejšie budú častice držané pohromade, takže látky so silnými medzimolekulovými silami majú tendenciu mať vyššie teploty topenia a varu. Neón je plyn pri izbovej teplote a má veľmi nízku teplotu varu -246 stupňov Celzia - iba 27 Kelvinov.
Typy medzimolekulárnych síl
Existujú tri hlavné typy medzimolekulárnej sily, ktoré existujú medzi entitami v rôznych chemikáliách. Najsilnejším typom intermolekulárnej sily je vodíková väzba. Chemikálie vykazujúce vodíkovú väzbu majú tendenciu mať oveľa vyššie teploty topenia a varu ako podobné chemikálie, ktoré sa nezúčastňujú na vodíkovej väzbe. Dipól-dipólové atrakcie sú slabšie ako vodíkové väzby, ale silnejšie ako tretí typ medzimolekulárnej sily: disperzné sily.
Vodíkové väzby
Vodíkové väzby vznikajú, keď atóm vodíka kovalentne naviazaný na elektronegatívny atóm, ako je kyslík, dusík alebo fluór, interaguje s iným elektronegatívnym atómom na susednej molekule. Sila vodíkových väzieb je vysoká, okolo 10% sily normálnej kovalentnej väzby. Neón je však prvok a neobsahuje žiadne atómy vodíka, preto vodíková väzba nemôže prebiehať v neóne.
Atrakcie Dipole-Dipole
Dipól-dipólové atrakcie sa vyskytujú v molekulách vykazujúcich trvalé dipóly. Trvalý dipól vzniká, keď sú elektróny v molekule nerovnomerne rozložené tak, že jedna časť z nich molekula má permanentný čiastočný záporný náboj a iná časť má permanentný čiastočný záporný náboj poplatok. Látky, v ktorých majú častice trvalé dipóly, majú medzimolekulové sily o niečo vyššie ako látky bez nich. Neónové častice sú jednotlivé atómy, preto nemajú permanentný dipól; takže tento typ medzimolekulovej sily nie je prítomný v neóne.
Disperzné sily
Všetky látky vrátane neónu vykazujú disperzné sily. Sú najslabším typom medzimolekulárnej sily, pretože sú iba prechodné, ale aj napriek tomu je ich celkový účinok dostatočný na to, aby vytvoril značnú príťažlivosť medzi časticami. Disperzné sily vznikajú v dôsledku náhodného pohybu elektrónov v atóme. Je kedykoľvek pravdepodobné, že na jednej strane atómu bude viac elektrónov ako na druhej, čo sa označuje ako dočasný dipól. Ak atóm zažije dočasný dipól, môže to mať vplyv na susedné atómy. Napríklad, ak by sa negatívnejšia strana atómu priblížila k druhému atómu, odrazilo by to elektróny, čo by spôsobilo ďalší dočasný dipól v blízkom atóme. Tieto dva atómy by potom zažili prechodnú elektrostatickú príťažlivosť.
Sila disperzných síl
Sila disperzných síl závisí od počtu elektrónov v častici, pretože ak je elektrónov viac, existuje šanca, že akýkoľvek dočasný dipól bude oveľa významnejší. Neón je relatívne malý atóm s iba 10 elektrónmi, takže jeho disperzné sily sú iba slabé. Aj napriek tomu sú disperzné sily neónu dostatočné na to, aby uľahčili teplotu varu o 23 stupňov vyššiu ako hélium, ktoré má iba dva elektróny. Na prekonanie disperzných síl potrebných na to, aby sa atómy mohli oddeliť a stať sa plynnými, je teda potrebné podstatne viac energie.