Fuerzas intermoleculares en la estructura del propano

Las fuerzas intermoleculares son fuerzas entre las moléculas. en comparación con las fuerzas que mantienen unida a una molécula, por lo general son relativamente débiles, aunque en última instancia son las fuerzas que mantienen unidas a las moléculas en líquidos y sólidos. La resistencia de los materiales intermoleculares en una sustancia determina propiedades físicas como el punto de ebullición y el punto de fusión. Es la debilidad de las fuerzas intermoleculares en el propano lo que ayuda a explicar por qué es un gas a temperatura ambiente y presión atmosférica.

El propano tiene la fórmula molecular c3h8: tres átomos de carbono y 8 átomos de hidrógeno. los tres átomos de carbono forman una sola cadena con tres hidrógenos en el carbono en cada extremo y dos hidrógenos en el carbono medio. los átomos en cada extremo de un enlace pueden rotar, por lo que los átomos en ambos extremos giran a temperatura ambiente. En la fase gaseosa, las moléculas vuelan alrededor de forma desorganizada.

Nos gusta pensar en los electrones como partículas, pero en realidad se comportan de alguna manera como ondas y de otra manera como partículas. En consecuencia, nunca podemos conocer el impulso de un electrón y su posición al mismo tiempo. Los electrones se distribuyen alrededor de un núcleo como una nube en constante cambio. aunque, en promedio, los electrones se distribuirán uniformemente, en cualquier momento puede haber un desequilibrio, con un exceso de carga negativa en una región y una reducción de la carga negativa en otra. la molécula se convertirá brevemente en un dipolo, con una carga neta negativa en un área y una carga neta positiva en otra.

las cargas opuestas atraen; Al igual que los cargos se repelen. a medida que dos moléculas se aproximan, un dipolo instantáneo en una molécula atraerá cargas opuestas en la otra molécula y creará un dipolo débil en su vecino. Los dos dipolos débiles ahora se atraen entre sí. Aunque el dipolo instantáneo del primero continuará cambiando, el dipolo inducido en la segunda molécula seguirá su ejemplo, por lo que la atracción débil entre las dos moléculas persistirá. este tipo de interacción intermolecular se llama fuerza de dispersión de Londres. en general, las moléculas más grandes son más fáciles de polarizar, por lo que experimentan fuerzas de Londres más fuertes que las moléculas más pequeñas.

Las fuerzas de Londres son la única fuerza intermolecular que experimentan las moléculas de propano. Las moléculas de propano son relativamente pequeñas, por lo que las fuerzas de Londres entre ellas son débiles, demasiado débiles para mantenerlas juntas en fase sólida o líquida a temperatura ambiente. para convertir el propano en un líquido, es necesario enfriarlo, lo que hace que las moléculas se muevan más lentamente; a temperaturas muy frías, incluso las interacciones débiles de Londres pueden mantener juntas las moléculas de propano. La compresión del propano, por lo tanto, lo convertirá en un líquido.