Intermolekylära krafter är krafter mellan molekyler. Jämfört med de krafter som håller en molekyl tillsammans, är de vanligtvis relativt svaga, även om de i slutändan är de krafter som håller molekyler i vätskor och fasta ämnen tillsammans. Styrkan hos de intermolekylära materialen i ett ämne bestämmer fysiska egenskaper som kokpunkt och smältpunkt. Det är svagheten hos de intermolekylära krafterna i propan som hjälper till att förklara varför det är en gas vid rumstemperatur och atmosfärstryck.

Propansens natur

Propan har molekylformeln C3H8: tre kolatomer och 8 väteatomer. De tre kolatomerna bildar en enda kedja med tre väten på kolet i varje ände och två väten på det mellersta kolet. Atomerna i båda ändarna av ett enkelbindning kan rotera, så atomerna i båda ändarna av båda bindningarna roterar vid rumstemperatur. I gasfasen flyger molekylerna på ett oorganiserat sätt.

Elektrondistribution

Vi tycker om att tänka på elektroner som partiklar, men de verkar verkligen på vissa sätt som vågor och i andra sätt som partiklar. Därför kan vi aldrig känna både en elektrons momentum och dess position samtidigt. Elektronerna distribueras runt en kärna som ett ständigt skiftande moln. Även om elektronerna i genomsnitt kommer att fördelas jämt, vid varje given ögonblick kan det finnas en obalans, med ett överskott av negativ laddning i en region och en minskning av negativ laddning i en annan. Molekylen kommer snart att bli en dipol, med en netto negativ laddning i ett område och en netto positiv laddning i en annan.

London Dispersion Forces

Motsatta laddningar lockar; som avgifter avvisar. När två molekyler närmar sig varandra kommer en momentan dipol i en molekyl att locka motsatta laddningar i den andra molekylen och skapa en svag dipol i sin granne. De två svaga dipolerna lockar nu varandra. Även om den första delens momentana dipol fortsätter att förändras, följer den inducerade dipolen i den andra molekylen, så att den svaga attraktionen mellan de två molekylerna kommer att bestå. Denna typ av intermolekylär interaktion kallas en London-dispersionskraft. Generellt är större molekyler lättare att polarisera, så de upplever starkare London-krafter än mindre molekyler.

London Krafter i propan

London-krafter är den enda intermolekylära kraften som propanmolekyler upplever. Propanmolekyler är relativt små, så Londons styrkor mellan dem är svaga - för svaga för att hålla dem i fast eller flytande fas vid rumstemperatur. För att göra propan till en vätska måste du svalna ner det, vilket gör att molekylerna rör sig långsammare. vid mycket kalla temperaturer kan även de svaga London-interaktionerna hålla propanmolekylerna ihop. Komprimering av propan kommer därför att göra det till en vätska.