Γιατί το σημείο τήξης των αργών είναι τόσο χαμηλό;

Το σημείο τήξης μιας ουσίας καθορίζεται από τη δύναμη των διαμοριακών δυνάμεων που συγκρατούν τα σωματίδια μαζί. Στην περίπτωση του Αργών, οι διαμοριακές δυνάμεις είναι πολύ αδύναμες, γνωστές ως δυνάμεις van der Waals. Αυτές οι δυνάμεις προκαλούνται από τις προσωρινές διακυμάνσεις στα σύννεφα ηλεκτρονίων των γειτονικών ατόμων, τα οποία δημιουργούν στιγμιαία διπόλια. Αυτά τα δίπολα μπορούν στη συνέχεια να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, δημιουργώντας μια αδύναμη ελκυστική δύναμη.

Η δύναμη των δυνάμεων van der Waals εξαρτάται από την πολωυσιμότητα των εμπλεκόμενων ατόμων. Η πολωυσιμότητα είναι ένα μέτρο του πόσο εύκολα μπορεί να παραμορφωθεί το σύννεφο ηλεκτρονίων ενός ατόμου. Όσο πιο πολωμένο ένα άτομο, τόσο ισχυρότερο θα είναι οι δυνάμεις van der Waals.

Τα άτομα αργού είναι πολύ μη πολωμένα, πράγμα που σημαίνει ότι τα σύννεφα ηλεκτρονίων τους δεν είναι εύκολα παραμορφωμένα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα πολύ αδύναμες δυνάμεις van der Waals μεταξύ των ατόμων αργού. Κατά συνέπεια, το σημείο τήξης του αργού είναι πολύ χαμηλό, σε -189.4oC.

Αντίθετα, οι ουσίες με ισχυρότερες διαμοριακές δυνάμεις, όπως η συγκόλληση υδρογόνου ή η ιοντική δέσμευση, έχουν υψηλότερα σημεία τήξης. Για παράδειγμα, το νερό έχει πολύ υψηλότερο σημείο τήξης από το αργόν (0oC), λόγω της παρουσίας δεσμού υδρογόνου μεταξύ των μορίων του νερού.