Obsah
Medzimolekulové sily sú sily medzi molekulami. V porovnaní so silami, ktoré držia molekulu pohromade, sú zvyčajne relatívne slabé, hoci sú to nakoniec sily, ktoré držia molekuly v tekutinách a pevných látkach pohromade. Sila intermolekulárnych materiálov v látke určuje fyzikálne vlastnosti, ako je teplota varu a teplota topenia. To, prečo je to plyn pri izbovej teplote a atmosférickom tlaku, pomáha slabosť intermolekulárnych síl v propáne.
Povaha propánu
Propán má molekulový vzorec C3H8: tri atómy uhlíka a 8 atómov vodíka. Tri atómy uhlíka tvoria jeden reťazec s tromi atómami vodíka na uhlíku na každom konci a dvoma atómami vodíka na strednom atóme uhlíka. Atómy na oboch koncoch jednoduchej väzby sa môžu otáčať, takže atómy na oboch koncoch obidvoch väzieb rotujú pri teplote miestnosti. V plynnej fáze molekuly poletujú neusporiadaným spôsobom.
Distribúcia elektrónov
Radi premýšľame o elektrónoch ako o časticiach, ale v skutočnosti sa správajú nejakými spôsobmi, ako sú vlny a inými spôsobmi, ako sú častice. Preto nemôžeme nikdy poznať elektrónový impulz a jeho polohu v rovnakom čase. Elektróny sú distribuované okolo jadra ako neustále sa meniaci mrak. Aj keď v priemere budú elektróny rovnomerne distribuované, v ktoromkoľvek danom okamihu môže dôjsť k nerovnováhe s prebytkom záporného náboja v jednom regióne a znížením záporného náboja v inom regióne. Molekula sa veľmi krátko stane dipólom, s čistým negatívnym nábojom v jednej oblasti a čistým pozitívnym nábojom v inej oblasti.
Londýnske disperzné sily
Priťahovanie opačných poplatkov; ako sa poplatky odrazujú. Keď sa dve molekuly k sebe priblížia, okamžitý dipól v jednej molekule pritiahne opačné náboje v druhej molekule a vytvorí slabý dipól v susednej molekule. Dva slabé dipóly sa teraz navzájom priťahujú. Aj keď okamžitý dipól prvej sa bude naďalej meniť, indukovaný dipól v druhej molekule bude nasledovať, takže slabá príťažlivosť medzi týmito dvoma molekulami pretrváva. Tento typ intermolekulárnej interakcie sa nazýva londýnska disperzná sila. Všeobecne sa väčšie molekuly ľahšie polarizujú, takže pociťujú silnejšie sily v Londýne ako menšie molekuly.
Londýnske sily v propáne
Londýnske sily sú jedinou intermolekulárnou silou, ktorú zažívajú molekuly propánu. Molekuly propánu sú relatívne malé, takže londýnske sily sú medzi nimi slabé - príliš slabé na to, aby ich držali pohromade v pevnej alebo kvapalnej fáze pri izbovej teplote. Aby sa propán zmenil na tekutinu, musíte ho vychladnúť, čo spôsobuje pomalý pohyb molekúl; pri veľmi nízkych teplotách môžu aj slabé londýnske interakcie držať propánové molekuly pohromade. Stlačenie propánu ho preto zmení na tekutinu.