Intermolekylære krefter er krefter mellom molekyler. Sammenlignet med kreftene som holder et molekyl sammen, er de vanligvis relativt svake, selv om de til slutt er kreftene som holder molekyler i væsker og faste stoffer sammen. Styrken til de intermolekylære materialene i et stoff bestemmer fysiske egenskaper som kokepunkt og smeltepunkt. Det er svakheten til de intermolekylære kreftene i propan som hjelper til med å forklare hvorfor det er en gass ved romtemperatur og atmosfæretrykk.
Propanens art
Propan har molekylformelen C3H8: tre karbonatomer og 8 hydrogenatomer. De tre karbonatomer danner en enkelt kjede med tre hydrogener på karbonet i hver ende og to hydrogener på det midterste karbonet. Atomer i hver ende av en enkeltbinding kan rotere, slik at atomene i hver ende av begge bindingene roterer ved romtemperatur. I gassfasen flyr molekylene uorganisert.
Elektronfordeling
Vi liker å tenke på elektroner som partikler, men de oppfører seg egentlig på noen måter som bølger og på andre måter som partikler. Derfor kan vi aldri kjenne både et elektronmoment og dets posisjon samtidig. Elektronene fordeles rundt en kjerne som en sky som stadig skifter. Selv om elektronene i gjennomsnitt vil være jevnt fordelt, kan det til enhver tid være et ubalanse, med et overskudd av negativ ladning i en region og en reduksjon av negativ ladning i en annen. Molekylet vil veldig kort bli en dipol, med en netto negativ ladning i ett område og en netto positiv ladning i et annet.
London Dispersion Forces
Motsatte ladninger tiltrekker seg; som anklager frastøter. Når to molekyler nærmer seg hverandre, vil en øyeblikkelig dipol i det ene molekylet tiltrekke motsatte ladninger i det andre molekylet og skape en svak dipol i naboen. De to svake dipolene tiltrekker seg nå hverandre. Selv om den øyeblikkelige dipolen til den første vil fortsette å endre seg, vil den induserte dipolen i det andre molekylet følge etter, så den svake tiltrekningen mellom de to molekylene vil vedvare. Denne typen intermolekylær interaksjon kalles en spredningskraft i London. Generelt er større molekyler lettere å polarisere, så de opplever sterkere London-krefter enn mindre molekyler.
Londons styrker i propan
Londons krefter er den eneste intermolekylære kraften som propanmolekyler opplever. Propanmolekyler er relativt små, så London-kreftene mellom dem er svake - for svake til å holde dem sammen i fast eller flytende fase ved romtemperatur. For å lage propan til en væske, må du kjøle den ned, noe som får molekylene til å bevege seg saktere; ved veldig kalde temperaturer kan selv de svake interaksjonene i London holde propanmolekylene sammen. Komprimering av propan vil derfor gjøre den til en væske.