อะตอมของนีออนมีแรงระหว่างโมเลกุลอะไรบ้าง?

แรงระหว่างโมเลกุลเป็นสิ่งดึงดูดระหว่างอะตอมหรือโมเลกุล ความแรงของแรงดึงดูดเหล่านี้จะกำหนดคุณสมบัติทางกายภาพของสารที่อุณหภูมิที่กำหนด ยิ่งแรงระหว่างโมเลกุลแข็งแกร่งมากเท่าใด อนุภาคก็จะยิ่งจับกันแน่นมากขึ้น ดังนั้นสารที่มีแรงระหว่างโมเลกุลอย่างแรงมักจะมีอุณหภูมิหลอมเหลวและอุณหภูมิเดือดสูงขึ้น นีออนเป็นก๊าซที่อุณหภูมิห้องและมีอุณหภูมิเดือดต่ำมากที่ -246 องศาเซลเซียส เพียงแค่ 27 เคลวิน

แรงระหว่างโมเลกุลมีสามประเภทหลักที่มีอยู่ระหว่างเอนทิตีในสารเคมีที่แตกต่างกัน แรงระหว่างโมเลกุลที่แรงที่สุดคือพันธะไฮโดรเจน สารเคมีที่แสดงพันธะไฮโดรเจนมักจะมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูงกว่าสารเคมีที่คล้ายคลึงกันซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการพันธะไฮโดรเจน แรงดึงดูดของไดโพล-ไดโพลนั้นอ่อนกว่าพันธะไฮโดรเจน แต่แรงกว่าแรงระหว่างโมเลกุลประเภทที่สาม: แรงกระจาย

พันธะไฮโดรเจนเกิดขึ้นเมื่ออะตอมของไฮโดรเจนถูกพันธะโควาเลนต์กับอะตอมอิเล็กโตรเนกาทีฟ เช่น ออกซิเจน ไนโตรเจน หรือฟลูออรีน ทำปฏิกิริยากับอะตอมอิเล็กโตรเนกาทีฟอื่นบนโมเลกุลที่อยู่ใกล้เคียง พันธะไฮโดรเจนมีความแข็งแรงสูง ประมาณ 10% ของความแข็งแรงของพันธะโควาเลนต์ปกติ อย่างไรก็ตาม นีออนเป็นองค์ประกอบและไม่มีอะตอมของไฮโดรเจน ดังนั้นจึงไม่สามารถเกิดพันธะไฮโดรเจนในนีออนได้

แรงดึงดูดของไดโพล-ไดโพลเกิดขึ้นในโมเลกุลที่แสดงไดโพลถาวร ไดโพลถาวรส่งผลให้เกิดเมื่ออิเล็กตรอนในโมเลกุลมีการกระจายอย่างไม่สม่ำเสมอจนทำให้ส่วนหนึ่งของ โมเลกุลมีประจุลบบางส่วนถาวร และอีกส่วนหนึ่งมีประจุบวกบางส่วนถาวร ค่าใช้จ่าย สารที่อนุภาคมีไดโพลถาวรมีแรงระหว่างโมเลกุลสูงกว่าสารที่ไม่มีเล็กน้อย อนุภาคนีออนเป็นอะตอมเดี่ยว ดังนั้นจึงไม่มีไดโพลถาวร ดังนั้นแรงระหว่างโมเลกุลประเภทนี้จึงไม่มีอยู่ในนีออน

สารทั้งหมดรวมทั้งนีออนแสดงให้เห็นถึงแรงกระจาย พวกมันเป็นแรงระหว่างโมเลกุลประเภทที่อ่อนแอที่สุดเนื่องจากเป็นเพียงชั่วคราว แต่ถึงกระนั้นผลกระทบโดยรวมของพวกมันก็เพียงพอที่จะก่อให้เกิดแรงดึงดูดที่สำคัญระหว่างอนุภาค แรงกระจายเกิดขึ้นเนื่องจากการเคลื่อนที่แบบสุ่มของอิเล็กตรอนภายในอะตอม ในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง มีแนวโน้มว่าจะมีอิเล็กตรอนที่ด้านหนึ่งของอะตอมมากกว่าอีกด้านหนึ่ง ซึ่งเรียกว่าไดโพลชั่วคราว เมื่ออะตอมประสบกับไดโพลชั่วคราว อะตอมอาจส่งผลต่ออะตอมข้างเคียงได้ ตัวอย่างเช่น ถ้าด้านลบของอะตอมเข้าใกล้อะตอมที่สองมากขึ้น มันจะขับไล่อิเล็กตรอน ทำให้เกิดไดโพลชั่วคราวอีกอันในอะตอมใกล้เคียง อะตอมทั้งสองจะสัมผัสกับแรงดึงดูดของไฟฟ้าสถิตชั่วคราว

ความแรงของแรงกระจายขึ้นอยู่กับจำนวนอิเล็กตรอนในอนุภาค เนื่องจากหากมีอิเล็กตรอนมากขึ้น ก็มีโอกาสที่ไดโพลชั่วคราวจะมีนัยสำคัญกว่ามาก นีออนเป็นอะตอมที่ค่อนข้างเล็กมีอิเล็กตรอนเพียง 10 ตัว ดังนั้นแรงกระจายของนีออนจึงอ่อนลงเท่านั้น ถึงกระนั้น แรงกระจายของนีออนก็เพียงพอที่จะทำให้อุณหภูมิเดือดสูงกว่าฮีเลียม 23 องศา ซึ่งมีอิเล็กตรอนเพียงสองตัวเท่านั้น ดังนั้นจำเป็นต้องใช้พลังงานมากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเพื่อเอาชนะแรงกระจายอย่างเพียงพอเพื่อให้อะตอมแยกตัวและกลายเป็นก๊าซ