Le forze intermolecolari sono forze tra le molecole. Rispetto alle forze che tengono insieme una molecola, di solito sono relativamente deboli, sebbene in definitiva siano le forze che tengono insieme le molecole nei liquidi e nei solidi. La forza dei materiali intermolecolari in una sostanza determina proprietà fisiche come punto di ebollizione e punto di fusione. È la debolezza delle forze intermolecolari nel propano che aiutano a spiegare perché è un gas a temperatura ambiente e pressione atmosferica.

Natura del propano

Il propano ha la formula molecolare C3H8: tre atomi di carbonio e 8 atomi di idrogeno. I tre atomi di carbonio formano una singola catena con tre idrogeni sul carbonio a ciascuna estremità e due idrogeni sul carbonio medio. Gli atomi alle due estremità di un singolo legame possono ruotare, quindi gli atomi alle due estremità di entrambi i legami ruotano a temperatura ambiente. Nella fase gassosa, le molecole stanno volando in modo disorganizzato.

Distribuzione elettronica

Ci piace pensare agli elettroni come particelle, ma in realtà si comportano in qualche modo come le onde e in altri modi come le particelle. Di conseguenza, non possiamo mai conoscere contemporaneamente la quantità di moto di un elettrone e la sua posizione. Gli elettroni sono distribuiti attorno a un nucleo come una nuvola che cambia continuamente. Anche se in media gli elettroni saranno equamente distribuiti, in un dato istante potrebbe esserci uno squilibrio, con un eccesso di carica negativa in una regione e una riduzione della carica negativa in un'altra. La molecola diventerà per breve tempo un dipolo, con una carica netta negativa in un'area e una carica netta positiva in un'altra.

Forze di dispersione di Londra

Le cariche opposte attraggono; Mi piace respingere le accuse. Quando due molecole si avvicinano l'una all'altra, un dipolo istantaneo in una molecola attira cariche opposte nell'altra molecola e crea un dipolo debole nel suo vicino. I due dipoli deboli si attraggono l'un l'altro. Sebbene il dipolo istantaneo del primo continui a cambiare, il dipolo indotto nella seconda molecola seguirà l'esempio, quindi l'attrazione debole tra le due molecole persisterà. Questo tipo di interazione intermolecolare è chiamato forza di dispersione di Londra. Generalmente, le molecole più grandi sono più facili da polarizzare, quindi sperimentano forze di Londra più forti rispetto alle molecole più piccole.

Forze di Londra a propano

Le forze di Londra sono l'unica forza intermolecolare che le molecole propano sperimentano. Le molecole di propano sono relativamente piccole, quindi le forze di Londra tra loro sono deboli - troppo deboli per tenerle insieme in una fase solida o liquida a temperatura ambiente. Per fare propano in un liquido, è necessario raffreddarlo, il che fa muovere le molecole più lentamente; a temperature molto basse, anche le deboli interazioni di Londra possono tenere insieme le molecole di propano. La compressione del propano, quindi, la trasformerà in un liquido.