ინტერმოლეკულური ძალები პროპანის სტრუქტურაში

ინტერმოლეკულური ძალები არის მოლეკულებს შორის არსებული ძალები. იმ ძალებთან შედარებით, რომლებიც მოლეკულას ერთად იკავებენ, ისინი, როგორც წესი, შედარებით სუსტები არიან, თუმცა საბოლოოდ ისინი ძალებს, რომლებიც ერთმანეთში იკავებენ მოლეკულების სითხეებსა და მყარ ნივთიერებებს. ინტერმოლეკულური მასალების სიძლიერე ნივთიერებაში განსაზღვრავს ფიზიკურ თვისებებს, როგორიცაა დუღილის წერტილი და დნობის წერტილი. პროპანში არსებული ინტერმოლეკულური ძალების სისუსტეა, რომელიც ხსნის რატომ არის ეს გაზი ოთახის ტემპერატურაზე და ატმოსფერულ წნევაზე.

პროპანს აქვს მოლეკულური ფორმულა C3H8: ნახშირბადის სამი ატომი და 8 წყალბადის ატომი. ნახშირბადის სამი ატომი ქმნის ერთ ჯაჭვს სამი ნახშირბადის ნახშირბადის თითოეულ ბოლოს და ორი წყალბადის შუა ნახშირბადზე. ერთი ბმის ორივე ბოლოს მდებარე ატომებს შეუძლიათ ბრუნვა, ამიტომ ორივე ობლიგაციების ორივე ბოლოს ატომები ბრუნავენ ოთახის ტემპერატურაზე. გაზის ფაზაში, მოლეკულები არაორგანიზებული გზით დაფრინავენ გარშემო.

ჩვენ გვსურს ვიფიქროთ ელექტრონებზე, როგორც ნაწილაკებზე, მაგრამ სინამდვილეში ისინი რაღაცნაირად იქცევიან ტალღების მსგავსად და სხვაგვარად ნაწილაკებად. შესაბამისად, ჩვენ ვერასდროს ვიცით ერთდროულად ელექტრონის იმპულსიც და მისი პოზიციაც. ელექტრონები განაწილებულია ბირთვის გარშემო, მუდმივად ცვალებადი ღრუბლის მსგავსად. მიუხედავად იმისა, რომ საშუალოდ ელექტრონები თანაბრად ნაწილდება, ნებისმიერ მომენტში შეიძლება არსებობდეს დისბალანსი, ერთ რეგიონში ნეგატიური მუხტის გადაჭარბებით და ნეგატიური მუხტის შემცირებით სხვა მოლეკულა ძალიან მოკლედ გახდება დიპოლი, ერთ სფეროში წმინდა უარყოფითი მუხტი, ხოლო მეორეში წმინდა დადებითი მუხტი.

საპირისპირო ბრალდებები იზიდავს; როგორც ბრალდებები მოგერიებას. ორი მოლეკულის ერთმანეთთან მიახლოებისთანავე, ერთ მოლეკულაში მყისიერი დიპოლი მოიზიდავს სხვა მოლეკულის საპირისპირო მუხტებს და მის მეზობელში სუსტ დიპოლს შექმნის. ორი სუსტი დიპოლი ახლა ერთმანეთს იზიდავს. მიუხედავად იმისა, რომ პირველის მყისიერი დიპოლი შეიცვლება, მეორე მოლეკულაში გამოწვეული დიპოლი მიბაძავს მას, ამიტომ ორ მოლეკულს შორის სუსტი მიზიდულობა შენარჩუნდება. ინტერმოლეკულური ურთიერთქმედების ამ ტიპს ლონდონის დისპერსიული ძალა ეწოდება. საერთოდ, უფრო დიდი მოლეკულების პოლარიზაცია უფრო ადვილია, ამიტომ ისინი განიცდიან უფრო ძლიერ ლონდონის ძალებს, ვიდრე პატარა მოლეკულები.

ლონდონის ძალები ერთადერთი ინტერმოლეკულური ძალაა, რომელსაც განიცდიან პროპანის მოლეკულები. პროპანის მოლეკულები შედარებით მცირეა, ამიტომ ლონდონის ძალები მათ შორის სუსტია - ძალიან სუსტია ოთახის ტემპერატურაზე მყარ ან თხევად ფაზაში მათი დასაკავებლად. პროპანის სითხის შესაქმნელად საჭიროა მისი გაგრილება, რაც იწვევს მოლეკულების უფრო ნელა მოძრაობას; ძალიან ცივ ტემპერატურაზე, ლონდონის სუსტ ურთიერთქმედებასაც კი შეუძლია პროპანის მოლეკულების ერთად შენარჩუნება. შესაბამისად, პროპანის შეკუმშვა მას სითხეში გადააქცევს.