Sisältö
Molekyylien väliset voimat ovat molekyylien välisiä voimia. Verrattuna voimiin, jotka pitävät molekyylin yhdessä, ne ovat yleensä suhteellisen heikkoja, vaikka ne ovatkin viime kädessä voimia, jotka pitävät molekyylejä nesteissä ja kiintoaineissa yhdessä. Aineen molekyylienvälisten materiaalien lujuus määrää fysikaaliset ominaisuudet, kuten kiehumispiste ja sulamispiste. Propaanin molekyylien välisten voimien heikkous auttaa selittämään, miksi se on kaasu huoneenlämpötilassa ja ilmanpaineessa.
Propaanin luonne
Propaanilla on molekyylikaava C3H8: kolme hiiliatomia ja 8 vetyatomia. Nämä kolme hiiliatomia muodostavat yhden ketjun, jossa molemmissa päissä on kolme vetyä hiilessä ja kaksi vetyä keskihiilessä. Yhden sidoksen kummassakin päässä olevat atomit voivat pyöriä, joten molempien sidosten kummassakin päässä olevat atomit pyörivät huoneenlämpötilassa. Kaasufaasissa molekyylit lentävät epäorgaanisesti.
Elektronijakauma
Haluamme ajatella elektronia hiukkasina, mutta todella ne käyttäytyvät tietyllä tavalla kuin aallot ja toisin kuin hiukkaset. Siksi emme voi koskaan tietää sekä elektronin liikettä että sen sijaintia samanaikaisesti. Elektronit jakautuvat ytimen ympärille kuin jatkuvasti muuttuva pilvi. Vaikka keskimäärin elektronit jakautuvat tasaisesti, missä tahansa hetkessä saattaa olla epätasapaino, negatiivisella varauksella ylimäärä yhdellä alueella ja negatiivisella varauksella pienentyminen toisella. Molekyylistä tulee hyvin hetkeksi dipoli, jolla on negatiivinen nettovaraus yhdellä alueella ja positiivinen nettovaraus toisella.
Lontoon hajontajoukot
Vastakkaiset maksut houkuttelevat; kuten syytteet hylkivät. Kun kaksi molekyyliä lähestyy toisiaan, hetkellinen dipoli yhdessä molekyylissä houkuttelee vastakkaiset varaukset toiseen molekyyliin ja luo heikon dipolin naapuriinsa. Kaksi heikkoa dipolia houkuttelevat nyt toisiaan. Vaikka ensimmäisen hetkellinen dipoli muuttuu edelleen, indusoitu dipoli toisessa molekyylissä seuraa esimerkkiä, joten heikko vetovoima kahden molekyylin välillä jatkuu. Tämän tyyppistä molekyylien välistä vuorovaikutusta kutsutaan Lontoon hajontavoimeksi. Yleensä suurempia molekyylejä on helpompi polarisoida, joten ne kokevat voimakkaampia Lontoon voimia kuin pienemmät molekyylit.
Lontoon joukot propaanissa
Lontoon voimat ovat ainoat molekyylien väliset voimat, joita propaanimolekyylit kokevat. Propaanimolekyylit ovat suhteellisen pieniä, joten niiden väliset Lontoon voimat ovat heikkoja - liian heikkoja pitämään ne yhdessä kiinteässä tai nestemäisessä faasissa huoneenlämpötilassa. Jos haluat tehdä propaanista nestettä, sinun on jäähdytettävä se, mikä aiheuttaa molekyylien liikkumisen hitaammin; erittäin kylmissä lämpötiloissa jopa heikot Lontoon vuorovaikutukset voivat pitää propaanimolekyylit yhdessä. Propaanin puristaminen muuttaa sen vuoksi nesteeksi.