Contenuto
- Tipi di forza intermolecolare
- Legami di idrogeno
- Attrazioni Dipole-Dipole
- Forze di dispersione
- Forza delle forze di dispersione
Le forze intermolecolari sono attrazioni tra atomi o molecole. La forza di queste attrazioni determina le proprietà fisiche della sostanza a una data temperatura. Più forti sono le forze intermolecolari, più strettamente le particelle verranno tenute insieme, quindi le sostanze con forti forze intermolecolari tendono ad avere temperature di fusione e di ebollizione più elevate. Il neon è un gas a temperatura ambiente e ha una temperatura di ebollizione molto bassa di -246 gradi Celsius - solo 27 Kelvin.
Tipi di forza intermolecolare
Esistono tre tipi principali di forza intermolecolare tra entità in diversi prodotti chimici. Il tipo più forte di forza intermolecolare è il legame idrogeno. Le sostanze chimiche che presentano legami a idrogeno tendono ad avere punti di fusione e di ebollizione molto più alti rispetto a sostanze chimiche simili che non partecipano al legame a idrogeno. Le attrazioni dipolo-dipolo sono più deboli dei legami idrogeno, ma più forti del terzo tipo di forza intermolecolare: forze di dispersione.
Legami di idrogeno
I legami idrogeno si verificano quando un atomo di idrogeno legato in modo covalente a un atomo elettronegativo, come ossigeno, azoto o fluoro, interagisce con un altro atomo elettronegativo su una molecola vicina. La forza dei legami idrogeno è elevata, a circa il 10% della forza di un normale legame covalente. Tuttavia, il neon è un elemento e non contiene atomi di idrogeno, quindi il legame all'idrogeno non può avvenire nel neon.
Attrazioni Dipole-Dipole
Le attrazioni dipolo-dipolo si verificano in molecole che mostrano dipoli permanenti. Un dipolo permanente si verifica quando gli elettroni in una molecola sono distribuiti in modo non uniforme in modo tale che una parte della molecola abbia una carica negativa parziale permanente e un'altra parte abbia una carica positiva parziale permanente. Le sostanze in cui le particelle hanno dipoli permanenti hanno forze intermolecolari leggermente superiori alle sostanze senza. Le particelle al neon sono atomi singoli, quindi non hanno dipolo permanente; quindi questo tipo di forza intermolecolare non è presente nel neon.
Forze di dispersione
Tutte le sostanze incluso il neon dimostrano forze di dispersione. Sono il tipo più debole di forza intermolecolare poiché sono solo transitori, ma anche così il loro effetto complessivo è sufficiente a formare un'attrazione significativa tra le particelle. Le forze di dispersione si verificano a causa del movimento casuale di elettroni all'interno dell'atomo. In qualsiasi momento, è probabile che vi siano più elettroni su un lato dell'atomo rispetto all'altro, che viene definito dipolo temporaneo. Quando un atomo sperimenta un dipolo temporaneo, può avere un effetto sugli atomi vicini. Ad esempio, se il lato più negativo dell'atomo si avvicinasse a un secondo atomo, respingerebbe gli elettroni, inducendo un altro dipolo temporaneo nell'atomo vicino. I due atomi sperimenterebbero quindi un'attrazione elettrostatica transitoria.
Forza delle forze di dispersione
La forza delle forze di dispersione dipende dal numero di elettroni nella particella, poiché se ci sono più elettroni, c'è la possibilità che un dipolo temporaneo sia molto più significativo. Il neon è un atomo relativamente piccolo con solo 10 elettroni, quindi le sue forze di dispersione sono solo deboli. Anche così, le forze di dispersione del neon sono sufficienti per facilitare una temperatura di ebollizione di 23 gradi superiore all'elio, che ha solo due elettroni. Pertanto è necessaria molta più energia per superare le forze di dispersione in modo sufficiente da consentire agli atomi di separarsi e diventare gassosi.