Forțele intermoleculare sunt forțe între molecule. Comparativ cu forțele care țin o moleculă împreună, ele sunt de obicei relativ slabe, deși sunt în cele din urmă forțele care țin moleculele din lichide și solide împreună. Rezistența materialelor intermoleculare dintr-o substanță determină proprietăți fizice precum punctul de fierbere și punctul de topire. Punctul slab al forțelor intermoleculare din propan este cel care ajută la explicarea de ce 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 într-un mod dezorganizat.
Distribuția electronilor
Ne place să ne gândim la electroni ca la particule, dar într-adevăr aceștia se comportă într-un fel ca undele și în alt fel ca particulele. În consecință, nu putem cunoaște niciodată atât impulsul unui electron, cât și poziția acestuia în același timp. Electronii sunt distribuiți în jurul unui nucleu ca un nor în continuă schimbare. Deși, în medie, electronii vor fi distribuiți uniform, la un moment dat ar putea exista un dezechilibru, cu un exces de sarcină negativă într - o regiune și o reducere a sarcinii negative în un alt. Molecula va deveni foarte scurt un dipol, cu o sarcină netă negativă într-o zonă și o sarcină netă pozitivă în alta.
Forțele de dispersie din Londra
Taxele opuse atrag; ca și acuzațiile respinge. Pe măsură ce două molecule se apropie una de cealaltă, un dipol instantaneu într-o moleculă va atrage sarcini opuse în cealaltă moleculă și va crea un dipol slab în vecinul său. Cei doi dipoli slabi se atrag acum unul pe celălalt. Deși dipolul instantaneu al primei va continua să se schimbe, dipolul indus în a doua moleculă va urma exemplul, astfel încât atracția slabă dintre cele două molecule va persista. Acest tip de interacțiune intermoleculară se numește forță de dispersie londoneză. În general, moleculele mai mari sunt mai ușor de polarizat, deci experimentează forțe londoneze mai puternice 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 menține împreună în fază solidă sau lichidă la temperatura camerei. Pentru a transforma propanul într-un lichid, trebuie să-l răciți, ceea ce face ca moleculele să se miște mai încet; la temperaturi foarte reci, chiar și interacțiunile slabe de la Londra pot ține împreună moleculele de propan. Prin urmare, comprimarea propanului îl va transforma într-un lichid.