안녕하세요.
분자량이 프로판, 플루오린화 메틸, 메탄올와 같이 비슷한 물질이라도 끓는점은 분자 간 인력의 종류와 세기에 따라 크게 달라집니다. 질문해주신 프로판, 플루오린화 메틸, 메탄올을 비교하면 일반적으로 프로판 < 플루오린화 메틸 < 메탄올 순서로 끓는점이 높아집니다. 우선 프로판은 탄소와 수소로만 이루어진 탄화수소이기 때문에 비교적 무극성 분자입니다. 따라서 분자 사이에는 순간적인 전자 분포 변화로 생기는 분산력만 주로 작용하는데요, 이러한 분산력은 모든 분자에 존재하지만 상대적으로 약한 힘이기 때문에, 적은 에너지로도 분자들이 쉽게 떨어져 나가 끓는점이 낮습니다.
다음으로 플루오린화 메틸은 탄소와 수소 외에 플루오린이 결합해 있습니다. 플루오린은 전기음성도가 매우 크기 때문에 분자 내부 전하 분포가 한쪽으로 치우쳐 극성 분자가 되며, 그래서 분산력뿐 아니라 쌍극자-쌍극자 인력도 작용하게 됩니다. 이 힘은 프로판의 분산력보다 강하기 때문에 끓는점이 더 높아집니다. 마지막으로 메탄올은 산소와 수소가 직접 결합한 수산기를 가지고 있어서 분자들끼리 매우 강한 수소결합을 형성할 수 있습니다. 수소결합 역시 공유결합보다는 훨씬 약한 힘이지만, 수소결합은 일반적인 쌍극자 인력보다 훨씬 강하기 때문에 분자들을 더 강하게 붙잡아 둡니다. 따라서 액체 상태를 유지하려면 더 많은 열에너지가 필요하고, 세 물질 중 끓는점이 가장 높아지는 것입니다. 감사합니다.