Междумолекулните сили са сили между молекулите. В сравнение със силите, които държат молекула заедно, те обикновено са относително слаби, въпреки че в крайна сметка са силите, които държат молекулите в течности и твърди вещества заедно. Силата на междумолекулните материали в дадено вещество определя физични свойства като точка на кипене и точка на топене. Слабостта на междумолекулните сили в пропана помага да се обясни защо става въпрос за газ при стайна температура и атмосферно налягане.
Същност на пропан
Пропанът има молекулна формула C3H8: три въглеродни атома и 8 водородни атома. Трите въглеродни атома образуват една верига с три водорода във въглерода във всеки край и два водорода в средния въглерод. Атомите в двата края на единична връзка могат да се въртят, така че атомите в двата края на двете връзки се въртят при стайна температура. В газовата фаза молекулите летят наоколо по неорганизиран начин.
Електронно разпределение
Обичаме да мислим за електроните като частици, но наистина те се държат по някакъв начин като вълни, а по друг начин като частици. Следователно, ние никога не можем да знаем едновременно импулса на електрона и неговото положение. Електроните са разпределени около ядро като постоянно променящ се облак. Въпреки че средно електроните ще бъдат равномерно разпределени, във всеки един момент може да има дисбаланс, с излишък на отрицателен заряд в един регион и намаляване на отрицателния заряд в друг. Молекулата много кратко ще се превърне в дипол, с нетен отрицателен заряд в една област и нетен положителен заряд в друга.
Лондонски дисперсионни сили
Противоположните такси се привличат; като обвинения отблъскват. Тъй като две молекули се приближават една към друга, мигновеният дипол в едната молекула ще привлече противоположни заряди в другата молекула и ще създаде слаб дипол в съседа си. Двата слаби дипола сега се привличат. Въпреки че моментният дипол на първата ще продължи да се променя, индуцираният дипол във втората молекула ще последва примера, така че слабото привличане между двете молекули ще продължи. Този тип междумолекулно взаимодействие се нарича лондонска дисперсионна сила. Като цяло, по-големите молекули са по-лесни за поляризация, така че те изпитват по-силни лондонски сили от по-малките молекули.
Лондонски сили в Пропан
Лондонските сили са единствената междумолекулна сила, която молекулите на пропан изпитват. Молекулите на пропан са относително малки, така че лондонските сили между тях са слаби - твърде слаби, за да ги държат заедно в твърда или течна фаза при стайна температура. За да превърнете пропан в течност, трябва да го охладите, което кара молекулите да се движат по-бавно; при много ниски температури дори слабите лондонски взаимодействия могат да задържат молекулите на пропана заедно. Следователно компресирането на пропан ще го превърне в течност.