القوى الجزيئية في هيكل البروبان

القوى بين الجزيئات هي قوى بين الجزيئات. بالمقارنة مع القوى التي تربط الجزيء معًا ، فإنها عادة ما تكون ضعيفة نسبيًا ، على الرغم من أنها في النهاية القوى التي تمسك الجزيئات في السوائل والمواد الصلبة معًا. تحدد قوة المواد بين الجزيئات في مادة الخواص الفيزيائية مثل نقطة الغليان ونقطة الانصهار. إن ضعف القوى بين الجزيئات في البروبان هو الذي يساعد في تفسير سبب كونه غازًا عند درجة حرارة الغرفة والضغط الجوي.

يحتوي البروبان على الصيغة الجزيئية C3H8: ثلاث ذرات كربون و 8 ذرات هيدروجين. تشكل ذرات الكربون الثلاث سلسلة واحدة بها ثلاثة هيدروجين على الكربون في كل طرف واثنين من الهيدروجين على الكربون الأوسط. يمكن للذرات في أي من طرفي الرابطة الواحدة أن تدور ، وبالتالي فإن الذرات في أي من طرفي الرابطة تدور في درجة حرارة الغرفة. في الطور الغازي ، تحلق الجزيئات حولها بطريقة غير منظمة.

نحب أن نفكر في الإلكترونات كجسيمات ، لكنها في الحقيقة تتصرف بطريقة ما مثل الموجات وبطرق أخرى مثل الجسيمات. وبالتالي ، لا يمكننا أبدًا معرفة زخم الإلكترون وموقعه في نفس الوقت. تتوزع الإلكترونات حول النواة مثل السحابة المتغيرة باستمرار. على الرغم من أن الإلكترونات سيتم توزيعها بالتساوي في المتوسط ​​، فقد يكون هناك في أي لحظة عدم التوازن ، مع زيادة الشحنة السالبة في منطقة واحدة وتقليل الشحنة السالبة في اخر. سيصبح الجزيء لفترة وجيزة ثنائي القطب ، مع شحنة سالبة صافية في منطقة وشحنة موجبة صافية في منطقة أخرى.

تجذب الرسوم المعاكسة ؛ مثل صد الاتهامات. عندما يقترب جزيئين من بعضهما البعض ، فإن ثنائي القطب الفوري في جزيء واحد سوف يجذب الشحنات المعاكسة في الجزيء الآخر ويخلق ثنائي القطب ضعيفًا في جاره. ثنائي القطب الضعيف يجتذب الآن بعضهما البعض. على الرغم من أن ثنائي القطب اللحظي للأول سيستمر في التغيير ، فإن ثنائي القطب المستحث في الجزيء الثاني سوف يحذو حذوه ، وبالتالي فإن التجاذب الضعيف بين الجزيئين سيستمر. يسمى هذا النوع من التفاعل بين الجزيئات بقوة تشتت لندن. بشكل عام ، الجزيئات الأكبر أسهل في الاستقطاب ، لذا فهي تختبر قوى لندن أقوى من الجزيئات الأصغر.

قوى لندن هي القوة الوحيدة بين الجزيئات التي تختبرها جزيئات البروبان. جزيئات البروبان صغيرة نسبيًا ، لذا فإن قوى لندن بينهما ضعيفة - أضعف من أن تتماسك معًا في الطور الصلب أو السائل في درجة حرارة الغرفة. لتحويل البروبان إلى سائل ، تحتاج إلى تبريده ، مما يؤدي إلى تحرك الجزيئات بشكل أبطأ ؛ في درجات حرارة شديدة البرودة ، حتى تفاعلات لندن الضعيفة يمكنها أن تجمع جزيئات البروبان معًا. لذلك فإن ضغط البروبان سيحوله إلى سائل.