Moleküller arası kuvvetler, moleküller arasındaki kuvvetlerdir. Bir molekülü bir arada tutan kuvvetlerle karşılaştırıldığında, bunlar nihai olarak sıvılarda ve katılarda molekülleri bir arada tutan kuvvetler olmalarına rağmen, genellikle nispeten zayıftır. Bir maddedeki moleküller arası malzemelerin gücü, kaynama noktası ve erime noktası gibi fiziksel özellikleri belirler. Propanın oda sıcaklığında ve atmosfer basıncında neden gaz olduğunu açıklamaya yardımcı olan şey, propan içindeki moleküller arası kuvvetlerin zayıflığıdır.
Propanın Doğası
Propan, C3H8 moleküler formülüne sahiptir: üç karbon atomu ve 8 hidrojen atomu. Üç karbon atomu, her bir uçta karbon üzerinde üç hidrojen ve orta karbonda iki hidrojen bulunan tek bir zincir oluşturur. Tek bir bağın her iki ucundaki atomlar dönebilir, bu nedenle her iki bağın her iki ucundaki atomlar da oda sıcaklığında döner. Gaz fazında, moleküller düzensiz bir şekilde etrafta uçarlar.
Elektron Dağılımı
Elektronları parçacıklar olarak düşünmeyi severiz, ama gerçekte onlar bazı açılardan dalgalar gibi, bazı açılardan da parçacıklar gibi davranırlar. Sonuç olarak, bir elektronun momentumunu ve konumunu aynı anda asla bilemeyiz. Elektronlar, sürekli değişen bir bulut gibi bir çekirdeğin etrafına dağılmıştır. Ortalama olarak elektronlar eşit olarak dağılacak olsa da, herhangi bir anda bir bir bölgede negatif yükün fazlalığı ve negatif yükün azalması ile dengesizlik bir diğeri. Molekül çok kısa bir süre içinde bir alanda net negatif yük ve diğerinde net pozitif yük ile bir dipol haline gelecektir.
Londra Dağılma Kuvvetleri
Zıt yükler çeker; suçlamaları püskürtmek gibi. İki molekül birbirine yaklaştıkça, bir moleküldeki anlık dipol diğer moleküldeki zıt yükleri çeker ve komşusunda zayıf bir dipol oluşturur. İki zayıf dipol şimdi birbirini çekiyor. İlkinin anlık dipolü değişmeye devam edecek olsa da, ikinci moleküldeki indüklenmiş dipol aynı şeyi takip edecek ve bu nedenle iki molekül arasındaki zayıf çekim devam edecektir. Bu tür moleküller arası etkileşime London dispersiyon kuvveti denir. Genel olarak, daha büyük moleküllerin polarize edilmesi daha kolaydır, bu nedenle küçük moleküllerden daha güçlü London kuvvetleri yaşarlar.
Propan'daki Londra Kuvvetleri
London kuvvetleri, propan moleküllerinin deneyimlediği tek moleküller arası kuvvettir. Propan molekülleri nispeten küçüktür, bu nedenle aralarındaki London kuvvetleri zayıftır - oda sıcaklığında katı veya sıvı fazda onları bir arada tutamayacak kadar zayıftır. Propanı bir sıvıya dönüştürmek için onu soğutmanız gerekir, bu da moleküllerin daha yavaş hareket etmesine neden olur; çok soğuk sıcaklıklarda, zayıf London etkileşimleri bile propan moleküllerini bir arada tutabilir. Propanın sıkıştırılması, bu nedenle, onu bir sıvıya dönüştürecektir.