แรงระหว่างโมเลกุลในโครงสร้างของโพรเพน

แรงระหว่างโมเลกุลคือแรงระหว่างโมเลกุล เมื่อเทียบกับแรงที่ยึดโมเลกุลไว้ด้วยกัน แรงเหล่านี้มักจะค่อนข้างอ่อน แม้ว่าท้ายที่สุดแล้วจะเป็นแรงที่ยึดโมเลกุลในของเหลวและของแข็งไว้ด้วยกัน ความแข็งแรงของวัสดุระหว่างโมเลกุลในสารเป็นตัวกำหนดคุณสมบัติทางกายภาพ เช่น จุดเดือดและจุดหลอมเหลว มันเป็นจุดอ่อนของแรงระหว่างโมเลกุลในโพรเพนที่ช่วยอธิบายว่าทำไมมันเป็นก๊าซที่อุณหภูมิห้องและความดันบรรยากาศ

โพรเพนมีสูตรโมเลกุล C3H8: อะตอมของคาร์บอนสามอะตอมและอะตอมไฮโดรเจน 8 อะตอม อะตอมของคาร์บอนสามตัวสร้างสายโซ่เดียวที่มีไฮโดรเจนสามตัวบนคาร์บอนที่ปลายแต่ละด้านและไฮโดรเจนสองตัวบนคาร์บอนตรงกลาง อะตอมที่ปลายทั้งสองด้านของพันธะเดี่ยวสามารถหมุนได้ ดังนั้นอะตอมที่ปลายด้านใดด้านหนึ่งของพันธะทั้งสองจะหมุนที่อุณหภูมิห้อง ในระยะก๊าซ โมเลกุลจะบินไปรอบๆ อย่างไม่เป็นระเบียบ

เราชอบคิดว่าอิเล็กตรอนเป็นอนุภาค แต่จริงๆ แล้วพวกมันมีพฤติกรรมบางอย่าง เช่น คลื่น และในลักษณะอื่นๆ เช่น อนุภาค ดังนั้นเราจึงไม่สามารถรู้ทั้งโมเมนตัมและตำแหน่งของอิเล็กตรอนได้ในเวลาเดียวกัน อิเล็กตรอนถูกกระจายไปรอบๆ นิวเคลียสเหมือนเมฆเคลื่อนตัวตลอดเวลา แม้ว่าโดยเฉลี่ยแล้วอิเล็กตรอนจะกระจายตัวเท่าๆ กัน แต่ในชั่วขณะหนึ่งก็อาจมี ความไม่สมดุลด้วยประจุลบส่วนเกินในภูมิภาคหนึ่งและการลดลงของประจุลบใน อื่น โมเลกุลจะกลายเป็นไดโพลในช่วงเวลาสั้น ๆ โดยมีประจุลบสุทธิในพื้นที่หนึ่งและประจุบวกสุทธิในอีกพื้นที่หนึ่ง

ค่าใช้จ่ายตรงข้ามดึงดูด; เหมือนประจุขับไล่ เมื่อสองโมเลกุลเข้าใกล้กัน ไดโพลชั่วขณะในโมเลกุลหนึ่งจะดึงดูดประจุตรงข้ามกันในโมเลกุลอื่น และสร้างไดโพลที่อ่อนแอในเพื่อนบ้าน ไดโพลที่อ่อนแอทั้งสองตอนนี้ดึงดูดกันและกัน แม้ว่าไดโพลชั่วขณะของโมเลกุลแรกจะยังคงเปลี่ยนแปลงต่อไป ไดโพลที่ถูกเหนี่ยวนำในโมเลกุลที่สองจะเป็นไปตามความเหมาะสม ดังนั้นแรงดึงดูดที่อ่อนระหว่างโมเลกุลทั้งสองจะคงอยู่ ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลประเภทนี้เรียกว่าแรงกระจายของลอนดอน โดยทั่วไป โมเลกุลที่ใหญ่กว่าจะเกิดการโพลาไรซ์ได้ง่ายกว่า ดังนั้นจึงมีแรงลอนดอนที่แรงกว่าโมเลกุลที่เล็กกว่า

แรงลอนดอนเป็นแรงระหว่างโมเลกุลเพียงชนิดเดียวที่โมเลกุลโพรเพนสัมผัสได้ โมเลกุลโพรเพนมีขนาดค่อนข้างเล็ก ดังนั้นแรงลอนดอนระหว่างพวกมันจึงอ่อน - อ่อนแอเกินกว่าที่จะจับพวกมันเข้าด้วยกันในสถานะของแข็งหรือของเหลวที่อุณหภูมิห้อง ในการทำให้โพรเพนกลายเป็นของเหลว คุณต้องทำให้เย็นลง ซึ่งจะทำให้โมเลกุลเคลื่อนที่ช้าลง ที่อุณหภูมิที่เย็นจัด แม้แต่ปฏิกิริยาที่อ่อนแอในลอนดอนก็สามารถจับโมเลกุลโพรเพนไว้ด้วยกันได้ การบีบอัดโพรเพนจะเปลี่ยนเป็นของเหลว