Sadržaj
Intermolekularne sile su sile između molekula. U usporedbi sa silama koje molekulu drže zajedno, obično su relativno slabe, iako su u konačnici sile koje molekule drže u tekućini i kruti tvari. Snaga intermolekularnih materijala u tvari određuje fizička svojstva kao što su vrelište i talište. Upravo je slabost međumolekulskih sila u propanu koja objašnjava zašto je to plin pri sobnoj temperaturi i atmosferskom tlaku.
Priroda Propana
Propan ima molekularnu formulu C3H8: tri atoma ugljika i 8 atoma vodika. Tri atoma ugljika tvore jedan lanac s tri vodika na ugljiku na svakom kraju i dva vodika na srednjem ugljiku. Atomi na bilo kojem kraju jedne veze mogu se rotirati, tako da se atomi na oba kraja obje veze okreću na sobnoj temperaturi. U plinskoj fazi molekule lete naokolo neorganizirano.
Distribucija elektrona
Volimo razmišljati o elektronima kao česticama, ali stvarno se na neki način ponašaju poput valova, a na drugi način poput čestica. Slijedom toga, nikada ne možemo znati istovremeno i moment elektrona i njegov položaj. Elektroni su raspoređeni oko jezgre poput oblaka koji se stalno mijenja. Iako će u prosjeku elektroni biti ravnomjerno raspoređeni, u bilo kojem trenutku može doći do neravnoteže, s viškom negativnog naboja u jednoj regiji i smanjenjem negativnog naboja u drugom. Molekula će vrlo brzo postati dipol, s neto negativnim nabojem u jednom području i neto pozitivnim nabojem u drugom.
Londonske disperzijske snage
Suprotni naboji privlače; poput odboja. Kako se dvije molekule približavaju jedna drugoj, trenutni dipol jedne molekule privući će suprotne naboje u drugoj molekuli i stvorit će slabi dipol u svom susjedstvu. Dva slaba dipola sada privlače jedan drugoga. Iako će se trenutačni dipoli prvog nastaviti mijenjati, inducirani dipol u drugoj molekuli slijedit će primjeru, tako da će slaba privlačnost između dviju molekula potrajati. Ova vrsta intermolekularne interakcije naziva se londonska disperzijska sila. Općenito, veće molekule se lakše polariziraju, pa doživljavaju jače londonske sile od manjih molekula.
Londonske snage u Propanima
Londonske su sile jedina intermolekularna sila koju molekule propana doživljavaju. Molekule propana relativno su male, pa su londonske sile između njih slabe - preslabe da bi ih se držale u čvrstoj ili tekućoj fazi na sobnoj temperaturi. Da bi propan pretvorio u tekućinu, potrebno ga je ohladiti, zbog čega se molekule sporije kreću; pri vrlo hladnim temperaturama čak i slabe interakcije Londona mogu držati molekule propana. Stiskanje propana, stoga će ga pretvoriti u tekućinu.