Conţinut
Forțele intermoleculare sunt forțe între molecule. În comparație cu forțele care țin o moleculă împreună, acestea sunt de obicei relativ slabe, deși sunt în cele din urmă forțele care țin moleculele în lichide și solide împreună. Rezistența materialelor intermoleculare într-o substanță determină proprietățile fizice precum punctul de fierbere și punctul de topire. Slăbiciunea forțelor intermoleculare din propan este cea care ajută la explicarea motivului pentru care este un gaz la temperatura camerei și la presiunea atmosferică.
Natura propanului
Propanul are formula moleculară C3H8: trei atomi de carbon și 8 atomi de hidrogen. Cei trei atomi de carbon formează un singur lanț cu trei hidrogeni pe carbon la fiecare capăt și doi hidrogeni pe carbonul mediu. Atomii de la ambele capete ale unei singure legături se pot roti, astfel încât atomii de la ambele capete ale ambelor legături se rotesc la temperatura camerei. În faza gazoasă, moleculele zboară în jurul unui mod dezorganizat.
Distribuția electronilor
Ne place să ne gândim la electroni ca particule, dar într-adevăr se comportă în unele moduri ca undele și în alte moduri ca particulele. În consecință, nu putem cunoaște niciodată un impuls de electroni și poziția sa în același timp. Electronii sunt distribuiți în jurul unui nucleu ca un nor care se schimbă constant. Deși, în medie, electronii vor fi distribuiți uniform, în orice moment poate exista un dezechilibru, cu un exces de sarcină negativă într-o regiune și o reducere a sarcinii negative în alta. Molecula va deveni foarte scurt un dipol, cu o sarcină negativă netă într-o zonă și o încărcare netă pozitivă în alta.
Forțele de dispersie din Londra
Taxele opuse atrag; ca și acuzațiile respinge. Pe măsură ce două molecule se apropie între ele, un dipol instantaneu într-o moleculă va atrage sarcini opuse în cealaltă moleculă și va crea un dipol slab în aproapele său. Cei doi dipoli slabi se atrag acum unul pe celălalt. Deși dipolul instantaneu al primei va continua să se schimbe, dipolul indus din a doua moleculă va urma, astfel încât atracția slabă dintre cele două molecule va persista. Acest tip de interacțiune intermoleculară se numește forță de dispersie la Londra. În general, moleculele mai mari sunt mai ușor de polarizat, astfel încât acestea experimentează forțe mai puternice ale Londrei decât moleculele mai mici.
Forțele londoneze în propan
Forțele londoneze sunt singura forță intermoleculară pe care o experimentează moleculele de propan. Moleculele de propan sunt relativ mici, astfel încât forțele londoneze dintre ele sunt slabe - prea slabe pentru a le ține împreună în fază solidă sau lichidă la temperatura camerei. Pentru a transforma propanul într-un lichid, trebuie să îl răciți, ceea ce face ca moleculele să se miște mai încet; la temperaturi foarte reci, chiar și interacțiunile slabe din Londra pot ține împreună moleculele de propan. Prin urmare, comprimarea propanului îl va transforma într-un lichid.