Содержание
- Типы межмолекулярной силы
- Водородные связи
- Диполь-Диполь Достопримечательности
- Дисперсионные силы
- Сила дисперсионных сил
Межмолекулярные силы - это притяжения между атомами или молекулами. Сила этих притяжений определяет физические свойства вещества при данной температуре. Чем сильнее межмолекулярные силы, тем плотнее частицы будут удерживаться вместе, поэтому вещества с сильными межмолекулярными силами имеют тенденцию иметь более высокие температуры плавления и кипения. Неон является газом комнатной температуры и имеет очень низкую температуру кипения -246 градусов по Цельсию - всего 27 Кельвин.
Типы межмолекулярной силы
Существует три основных типа межмолекулярной силы, которые существуют между сущностями в разных химических веществах. Самым сильным типом межмолекулярной силы является водородная связь. Химические вещества, проявляющие водородную связь, имеют тенденцию иметь гораздо более высокие температуры плавления и кипения, чем аналогичные химические вещества, которые не участвуют в водородной связи. Диполь-дипольные притяжения слабее водородных связей, но сильнее, чем третий тип межмолекулярной силы: дисперсионные силы.
Водородные связи
Водородные связи возникают, когда атом водорода, ковалентно связанный с электроотрицательным атомом, таким как кислород, азот или фтор, взаимодействует с другим электроотрицательным атомом в соседней молекуле. Прочность водородных связей высока, около 10% от прочности обычной ковалентной связи. Однако неон является элементом и не содержит атомов водорода, поэтому водородная связь не может иметь место в неоне.
Диполь-Диполь Достопримечательности
Диполь-дипольные притяжения возникают в молекулах с постоянными диполями. Постоянный диполь возникает, когда электроны в молекуле распределены неравномерно, так что одна часть молекулы имеет постоянный частичный отрицательный заряд, а другая часть имеет постоянный частичный положительный заряд. Вещества, в которых частицы имеют постоянные диполи, имеют межмолекулярные силы несколько выше, чем у веществ без них. Неоновые частицы представляют собой отдельные атомы, поэтому они не имеют постоянного диполя; так что этот тип межмолекулярной силы не присутствует в неоне.
Дисперсионные силы
Все вещества, включая неон, демонстрируют дисперсионные силы. Они являются самым слабым типом межмолекулярной силы, поскольку они являются только переходными, но даже в этом случае их общий эффект достаточен для формирования значительного притяжения между частицами. Дисперсионные силы возникают из-за случайного движения электронов внутри атома. В любой момент, вероятно, что на одной стороне атома будет больше электронов, чем на другой, которая называется временным диполем. Когда атом испытывает временный диполь, он может оказывать влияние на соседние атомы. Например, если бы более отрицательная сторона атома приблизилась ко второму атому, он оттолкнул бы электроны, вызвав еще один временный диполь в соседнем атоме. Эти два атома тогда испытали бы переходное электростатическое притяжение.
Сила дисперсионных сил
Сила дисперсионных сил зависит от количества электронов в частице, поскольку, если электронов больше, существует вероятность того, что любой временный диполь будет гораздо более значительным. Неон - относительно небольшой атом, имеющий всего 10 электронов, поэтому его дисперсионные силы слабы. Несмотря на это, дисперсионные силы неона достаточны для того, чтобы способствовать температуре кипения на 23 градуса выше, чем у гелия, который имеет только два электрона. Таким образом, для преодоления дисперсионных сил требуется значительно больше энергии, чтобы атомы могли отделиться и стать газообразными.