Les forces intermoléculaires sont des attractions entre atomes ou molécules. La force de ces attractions détermine les propriétés physiques de la substance à une température donnée. Plus les forces intermoléculaires sont fortes, plus les particules seront serrées les unes contre les autres, de sorte que les substances ayant de fortes forces intermoléculaires ont tendance à avoir des températures de fusion et d'ébullition plus élevées. Le néon est un gaz à température ambiante et a une température d'ébullition très basse de -246 degrés Celsius - seulement 27 Kelvin.
Types de force intermoléculaire
Il existe trois types principaux de force intermoléculaire exister entre les entités de différents produits chimiques. Le type le plus fort de la force intermoléculaire est la liaison hydrogène. Les produits chimiques présentant une liaison hydrogène ont tendance à avoir des points de fusion et d'ébullition beaucoup plus élevés que les produits chimiques similaires qui ne participent pas à la liaison hydrogène. Les attractions dipôle-dipole sont plus faibles que les liaisons hydrogène, mais plus fortes que le troisième type de force intermoléculaire: forces de dispersion.
Liaisons hydrogène
Les liaisons hydrogène se produisent lorsqu'un atome d'hydrogène est lié de manière covalente à un atome électronégatif , comme l'oxygène, l'azote ou le fluor, interagit avec un autre atome électronégatif sur une molécule voisine. La force des liaisons hydrogène est élevée, à environ 10% de la force d'une liaison covalente normale. Cependant, le néon est un élément et ne contient aucun atome d'hydrogène, donc la liaison hydrogène ne peut pas avoir lieu dans le néon.
Attractions dipolaires-dipôles
Les attractions dipôles-dipôles se produisent dans des molécules présentant des dipôles permanents . Un dipôle permanent se produit lorsque les électrons dans une molécule sont distribués de manière inégale de sorte qu'une partie de la molécule a une charge négative partielle permanente, et une autre partie a une charge positive partielle permanente. Les substances dans lesquelles les particules ont des dipôles permanents ont des forces intermoléculaires légèrement plus élevées que les substances sans. Les particules de néon sont des atomes simples, donc ils n'ont pas de dipôle permanent; donc ce type de force intermoléculaire n'est pas présent dans le néon.
Forces de dispersion
Toutes les substances incluant le néon démontrent des forces de dispersion. Ils sont le type de force intermoléculaire le plus faible puisqu'ils ne sont que transitoires, mais, même dans ce cas, leur effet global est suffisant pour former une attraction significative entre les particules. Les forces de dispersion se produisent en raison du mouvement aléatoire des électrons dans l'atome. À tout moment, il est probable qu'il y aura plus d'électrons d'un côté de l'atome que de l'autre, ce qu'on appelle un dipôle temporaire. Quand un atome subit un dipôle temporaire, il peut avoir un effet sur les atomes voisins. Par exemple, si le côté le plus négatif de l'atome se rapproche d'un second atome, il repousserait les électrons, induisant un autre dipôle temporaire dans l'atome voisin. Les deux atomes subissent alors une attraction électrostatique transitoire.
Forces de la force de dispersion
La force des forces de dispersion dépend du nombre d'électrons dans la particule, car s'il y a plus d'électrons, est une chance que tout dipôle temporaire sera beaucoup plus significatif. Le néon est un atome relativement petit avec seulement 10 électrons, donc ses forces de dispersion sont seulement faibles. Même ainsi, les forces de dispersion du néon sont suffisantes pour faciliter une température d'ébullition de 23 degrés plus élevée que l'hélium, qui n'a que deux électrons. Il faut donc beaucoup plus d'énergie pour surmonter suffisamment les forces de dispersion pour permettre aux atomes de se séparer et de devenir gazeux.
