Obsah
- Druhy medzimolekulových síl
- Vodíkové väzby
- Voľnočasové aktivity - Dipole-Dipole
- Disperzné sily
- Sila disperzných síl
Medzimolekulové sily sú atrakciami 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 medzimolekulárnymi silami majú tendenciu mať vyššie teploty topenia a teploty varu. Neón je plyn pri izbovej teplote a má veľmi nízku teplotu varu -246 stupňov Celzia - iba 27 kivinov.
Druhy medzimolekulových síl
Medzi entitami v rôznych chemikáliách existujú tri hlavné typy medzimolekulových síl. Najsilnejším typom medzimolekulárnej sily je vodíková väzba. Chemikálie vykazujúce vodíkové väzby majú tendenciu mať omnoho vyššie teploty topenia a teploty varu ako podobné chemikálie, ktoré sa nezúčastňujú vodíkových väzieb. Atrakcie dipólu a dipólu sú slabšie ako vodíkové väzby, ale sú silnejšie ako tretí typ intermolekulárnej sily: disperzné sily.
Vodíkové väzby
K vodíkovým väzbám dochádza vtedy, keď atóm vodíka kovalentne viazaný na elektrónegatívny atóm, ako napríklad kyslík, dusík alebo fluór, interaguje s iným elektrónovým atómom na susednej molekule. Sila vodíkových väzieb je vysoká, okolo 10% sily normálnej kovalentnej väzby. Neón je však prvkom a neobsahuje atómy vodíka, preto sa v neóne nemôže uskutočniť vodíková väzba.
Voľnočasové aktivity - Dipole-Dipole
Atrakcie dipól-dipól sa vyskytujú v molekulách vykazujúcich stále dipóly. Trvalý dipól vzniká, keď sú elektróny v molekule nerovnomerne distribuované tak, že jedna časť molekuly má permanentný čiastočný negatívny náboj a druhá časť má permanentný čiastočný pozitívny náboj. Látky, v ktorých majú častice stále dipóly, majú medzimolekulové sily mierne vyššie ako látky bez. Neónové častice sú jednoduché atómy, preto nemajú žiadny permanentný dipól; takže tento typ intermolekulárnej sily nie je prítomný v neóne.
Disperzné sily
Všetky látky vrátane neónov vykazujú disperzné sily. Sú to najslabší typ intermolekulárnej sily, pretože sú iba prechodné, ale aj tak ich celkový účinok postačuje na vytvorenie významnej príťažlivosti medzi časticami. Disperzné sily vznikajú v dôsledku náhodného pohybu elektrónov v atóme. Je pravdepodobné, že na jednej strane atómu bude viac elektrónov ako na druhej strane, ktorá sa označuje ako dočasný dipól. Keď atóm zažije dočasný dipól, môže mať vplyv na susedné atómy. Napríklad, ak by sa negatívnejšia strana atómu priblížila druhému atómu, odrazilo by to elektróny, čo by vyvolalo ďalší dočasný dipól v blízkom atóme. Dva atómy by potom zažili prechodnú elektrostatickú príťažlivosť.
Sila disperzných síl
Sila disperzných síl závisí od počtu elektrónov v častici, pretože ak existuje viac elektrónov, existuje šanca, že dočasný dipól bude oveľa výraznejší. Neón je relatívne malý atóm s iba 10 elektrónmi, takže jeho disperzné sily sú iba slabé. Aj tak sú disperzné sily neónu dostatočné na uľahčenie varu o 23 stupňov vyššie ako hélium, ktoré má iba dva elektróny. Preto je potrebné podstatne viac energie na dostatočné prekonanie disperzných síl, aby sa atómy mohli oddeliť a stať sa plynnými.