判断有机物熔点沸点的规律讲课讲稿

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判断有机化合物沸点、熔点高低

判断有机化合物沸点、熔点高低

有机化合物沸点的高低,主要取决于分子间引力的大小,分子间引力越大,沸点就越高,反之则越小。而分子间引力的大小受分子的偶极矩、极化度、氢键等因素的影响。具体可以归纳出4 条规律:

1、在同系物中,随着分子相对质量增加,沸点升高;直链异构体的沸点高于支链异构体;支链愈多,沸点愈低。

2、含有极性基团的化合物偶极矩增大,其沸点比母体烃类化合物沸点高。同分异构体的沸点一般是:伯异构体>仲异构体>叔异构体。

3、当分子中入能形成缔合氢键时,则沸点显著升高,且形成的氢键越多,沸点越高。

4、在顺反异构体中,一般顺式异构体的沸点高于反式。

有机化合物熔点的高低取决于晶格引力的大小,晶格引力愈大,熔点愈高,反之则越小。而晶格引力的大小,主要主要取决于分子间作用力性质、分子结构形状以及晶格的类型,其中以离子间的电性吸引力最大,偶极分子间的吸引力与分子间的缔合次之,非极性分子间的色散力最小。因此,化合物的熔点与其结构可以归纳出以下5 条规律:

1、以离子为晶格单位的无机盐、有机盐或能形成内盐的氨基酸等都有很高CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 ; CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 ; CH 3 CHCH 2 CH 3 ; CH 3 C CH 3 ; CH 3 CH 3 CH 3 <<<CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 ; CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 Cl ; CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 NO 2 ; 沸点:- 0.5℃78.4℃153℃CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OH ; CH 3 CHCH 2 CH 3 ; OH C CH 3 OH CH 3 CH 3 ; 沸点:11.7℃99.5℃82.5℃CH 3 CH 2 CH 3 ; CH 3 CH 2 CH 2 OH ; CH 2 CH 2 CH 2 ; OH OH CH 2 CHCH 2 ; OHOHOH 沸点:-45℃97℃216℃290℃H H Cl Cl CH 3 CH 3 H H CH 3 CH 3 H H C C H H Cl Cl C C 沸点:60.1℃48℃37℃29℃的熔点。

【高中化学】化学学习中物质的熔点沸点规律

【高中化学】化学学习中物质的熔点沸点规律

【高中化学】化学学习中物质的熔点沸点规律【高中化学】化学学习中物质的熔点、沸点规律

晶体纯物质具有固定熔点;不纯物质的冰点与成分有关(冰点不是固定的)。

非晶体物质,如玻璃、水泥、石蜡、塑料等,受热变软,渐变流动性(软化过程)直

至液体,没有熔点。

沸点是指液体的饱和蒸汽压与外部压力相同,外部压力为标准压力(1.01×105Pa)

时的温度,称为正常沸点。外部压力越低,沸点越低,因此减压可以降低沸点。在沸点时,它处于气液平衡。

(1)由周期表看主族单质的熔、沸点

同一主族的熔点基本上是金属的熔点较低;非金属元素的熔点和沸点越来越高。然而,碳族元素是特殊的,即C、Si、GE和Sn越低,熔点越低,这与金属族相似。此外,III A

组中镓的熔点低于铟和铊,IV A组中锡的熔点低于铅。

(2)同周期中的几个区域的熔点规律

① 高熔点单质

c,si,b三角形小区域,因其为原子晶体,熔点高。金刚石和石墨的熔点最高大于3550℃,金属元素的高熔点区在过渡元素的中部和中下部,其最高熔点为钨(3410℃)。

② 低熔点单质

非金属低熔点单质集中于周期表的右和右上方,另有ia的氢气。其中稀有气体熔、

沸点均为同周期的最低者,而氦是熔点(-272.2℃,26×105pa)、沸点(268.9℃)最低。

金属有两个低熔点区域:IA,ⅱ B组锌、镉、汞和汞ⅲ a组Al、Ge、th;IV A组的锡、铅;V组A的Sb和Bi呈三角形分布。最低熔点为汞(-38.87℃)、镓(29.78℃)和铯(28.4℃),它们在接近室温时为液态,可通过体温熔化。

实验一 熔点、沸点的测定讲解

实验一  熔点、沸点的测定讲解

3.测定熔点
• 粗测:以每分钟约5℃的速度升温,记录当 管内样品开始塌落即有液相产生时(始熔)和 样品刚好全部变成澄清液体时(全熔)的温度, 此读数为该化合物的熔程。
• 待热浴的温度下降大约30℃时,换一根样 品管,再作精确测定。
•精 测
开始升温可稍快(每分钟上升约10℃),待热浴温 度离粗测熔点约15℃时,改用小火加热(或将酒精灯 稍微离开Thiele管一些),使温度缓缓而均匀上升(每 分钟上升1一2℃)。当接近熔点时,加热速度要更慢, 每分钟上升0.2~0.3℃。
80.55
3,5-二硝基苯甲酸 205
90.02

216.2~216.4
95~96
酚酞
262~263
114.3
(二)微量法测定沸点
1.仪器安装 • 置2~4滴无水乙醇于沸点管中,再在管中放
入上端封闭的毛细管;将此沸点管用小橡皮 圈固定于温度计旁,使沸点管中液体试样部 位与温度计水银球位置平齐。 • 把温度计放入提勒管中,放入的位置与测定 熔点装置相同。
2.仪器的安装
•将提勒(Thiele)管(又叫b形管或 熔点测定管)夹在铁架台上,装 入浴液,使液面高度达到提勒管 上侧管时即可。
•温度计水银球恰好在提勒管的 两侧管中部为宜5。
•温度计水银球恰好在提勒管的 两支管中部为宜6 。
•用橡皮圈将毛细管紧附在温度 计上,样品部分应靠在温度计水 银球的中部7。

有机物熔点高低的判断方法

有机物熔点高低的判断方法
有机物熔点高低的判断方法
A.直链烷烃
支链数↑,熔点↑(C3以后).
由此可见:含偶数C,熔点↑的多;含奇数C,熔点↑的少.从而形成了"偶上奇下"两条曲线.
在晶体中,分子间作用力不仅取决于分子的大小,还于晶体中晶格排列的对称性有关.
含偶数碳原子的碳链具ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ较好的对称性,晶
格排列紧密.
B.同分异构体
支链数↑,熔点↓(不利于晶格的紧密排列).
对称性↑,熔点↑;高度对称的异构体——熔点>直链异构体
有机物沸点高低的判断方法
A:数碳原子数目——数目↑,沸点↑;
B:碳原子数目相同——支链数↑,沸点↓;
C:支链数目相同——对称性↑,沸点↑;

物质熔沸点高低判断及其规律

物质熔沸点高低判断及其规律

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判断有机化合物沸点、熔点高低

判断有机化合物沸点、熔点高低

判断有机化合物沸点、熔点高低

一般而言,有机化合物的沸点和熔点是由它的分子结构决定的。分子结构分为分子结

构和粒子结构两个方面,它们分别决定了有机化合物的沸点和熔点。

(一)分子结构

首先,有机化合物的分子结构对它的沸点和熔点具有较大影响。随着分子结构的复杂

程度和分子大小的增大,有机化合物的沸点也会增大,熔点也会升高。这是由于分子结构

复杂的有机化合物比分子结构简单的有机化合物更难分解,分解的激活能也会更高。分子

的大小也会影响两者的高低,因为随着分子大小的增加,分子表面积随之增大,这就增加

了相互间的作用力,使分解的激活能变大,从而使沸点和熔点升高。

其次,有机化合物的粒子结构也会有一定的影响。当有机化合物物质,粒子结构会使

分子表面排列更紧密,从而增大相互间的作用力,提高它们的沸点和熔点。同时,有机物

质的粒子结构还会影响有机化合物的极性等特性,这些特性也会影响沸点和熔点。由于有

机物质的沸点和熔点是决定其状态的主要因素,因此有机物质的粒子结构也会影响它们的

沸点和熔点。

除了上述分子结构和粒子结构,还有其他因素,如构形和回旋、空间结构、取代基团

结构、复合性等也会影响有机化合物的沸点和熔点。无论是分子结构还是粒子结构,如果

影响有机化合物的沸点和熔点差异过大,可能会使它们易燃易爆的可能引发工业安全问题。因此,深入研究有机化合物的沸点和熔点对分子结构和粒子结构的影响,可以作为工业生

产的重要参考,以保证生产过程及其产品的安全性。

熔沸点高低的判断规律

熔沸点高低的判断规律

熔沸点高低的判断规律

首先要确定化合物种类。只有同种化合物种类才能以微观的角度去判断熔点或沸点。针对离子化合物,他含有离子键的强度是决定熔点的主要因素,离子键的键能越高,则所需要的能量也越高,所以熔点也就高。

有机化和物的沸点高低有一定的规律,现总结如下:

1、同系物沸点大小推论,通常随着碳原子数激增,沸点减小。

如甲烷<乙烷<丙烷<丁烷<戊烷<.....

2、链烃同分异构体沸点大小推论,通常支链越多,沸点越大。

如:正戊烷>异戊烷>新戊烷

3、芳香烃的沸点大小推论,侧链相同时,临位>间位>对位。

如:临二甲苯》间二甲苯》对二甲苯

4、对于碳原子数成正比的烃沸点大小推论,烯烃<烷烃<炔烃

5、同碳原子的脂肪烃的衍生物沸点大小判断,烯烃的衍生物沸点低于烷烃的同类衍生物。

例如:油酸的沸点<硬脂酸

6、不同类型的烃的含氧衍生物的沸点比较,相对分子质量相近的脂肪羧酸>脂肪醇>

脂肪醛

7、酚和羧酸与它们对应的盐沸点比较,酚和羧酸<对应盐的沸点。如乙酸<乙酸钠

8、分子量相似的烃的沸点通常高于烃的衍生物。

有机物熔沸点高低的判断规律

有机物熔沸点高低的判断规律

有机物熔沸点高低的判断规律

1. 有机物分子结构影响熔沸点:有机物分子结构包括化学式、分子量、几何变形等要素,它们会直接影响有机物的熔沸点。分子结构越复杂,有效的分子键越多,摩尔温度越高,因此熔沸点也越高。例如,含有环状分子结构的伯胺的熔沸点高于明胺,明胺的熔沸点又高于烷胺。

2. 有机物构数及分子量大小与熔沸点的关系:有机物构数,是指分子中原子数量,分子量则指分子中所有原子的质量之和,二者都会影响有机物的熔沸点。总体而言,当构数增加时,熔沸点会增加;当分子量增加时,熔沸点也会增加。这是因为随着构数或分子量的增加,分子内部分子间作用力也就增强,分子之间的摩擦力也就增强,从而使分子凝固的能力也增强,熔沸点也就从而增高。

3. 不同氢键类型的影响作用:氢键是有机物的重要结构元素之一,它的类型及强度会直接影响有机物的熔沸点。不同类型的氢键对熔沸点的影响也是不同的,氢键的类型越多、类型复杂,整体的氢键强度越高,分子形态也越稳定,熔沸点也就会随之增高。

4. 相同的构数但不同的分子结构对熔沸点的影响:即便构数相同,但分子结构却不相同的有机物,它们的熔沸点也会有很大差别。这是因为分子结构不同,分子中的氢键也就不同,氢键的类型及强度也就不同,对熔沸点的影响也就不同,从而使得熔沸点产生明显的差别。

5. 氢键类型及强度与熔沸点的关系:氢键类型及氢键强度都会直接影响有机物的熔沸点。氢键类型越多及强度越高,氢键作用于分子内部会更加紧密,分子形态也就更加牢固,熔沸点也就会相

对更高。总结:有机物的熔沸点与它们的分子结构、构数及分子量、氢键类型以及氢键强度等有关。其中,分子结构的复杂度及氢键的类型及强度是影响有机物熔沸点的主要因素;构数及分子量大小也会影响有机物熔沸点,但程度不及前两者。

熔点和沸点的变化规律

熔点和沸点的变化规律

一、分子晶体熔、沸点的变化规律

分子晶体是依靠分子间作用力即范德华力维系的,分子间作用力与化学键相比弱得多,使得分子容易克服这种力的约束,因此,分子晶体的熔、沸点较低。

1.分子构型相同的物质,相对分子质量越大,熔、沸点越高。

分子间作用力有三个来源,即取向力、诱导力和色散力。卤素单质自非极性分子构成,只存在色散力,随相对分子质量增大,分子内电子数增多,由电子和原子核的不断运动所产生的瞬时偶极的极性也就增强,因而色散力增大,导致熔、沸点升高。同理,稀有气体的熔、沸点变化也符合这规律,相对原子质量越大,熔、沸点越高。

2.分子构型相同的物质,能形成氢键时,熔、沸点升高。

在常温下,绝大多数非金属元素的氢化物都是气态的(只有H20例外),气态氢化物的熔、沸点理应遵循第1条规律,随着相对分子质量的增大而升高,但是自于NH3、H20、HF可以形成氢键,使简单分子缔合成较大的分子,在发生相变时,不仅要克服原有的分子间作用力,而且要吸收更多的能量,使缔合分子解聚,因而造成NH3、H20、HF的熔、沸点反常,特别是水分子中有2个H-O键和2对孤对电子,一个水分子可以同时形成2个氢键,所以水的熔、沸点最高,在常温下呈液态。

含有-OH或-NH2的化合物,如含氧酸、醇、酚、胺等,因分子间能形成氢键,它们的熔、沸点往往比相对分子质量相近的其它物质高。以CHCl3为例,氯仿是强极性分子,但不形成氢键,相对分子质量为119.5,熔点-63.5℃,沸点61.2℃,而相对分子质量仅有60,但含-0H的乙酸熔点为16.6℃,沸点为117.9℃。磷酸、硼酸相对分子质量都不超过100,但由于氢键的形成,使它们在常温下都呈固态。

高中化学各物质熔沸点判断

高中化学各物质熔沸点判断

高中化学熔沸点的比较

根据物质在相同条件下的状态不同

1.一般熔、沸点:固>液>气,如:碘单质>汞>CO2

2. 由周期表看主族单质的熔、沸点

同一主族单质的熔点基本上是越向下金属熔点渐低;而非金属单质熔点、沸点渐高;

但碳族元素特殊,即C,Si,Ge,Sn越向下,熔点越低,与金属族相似;

还有ⅢA族的镓熔点比铟、铊低;ⅣA族的锡熔点比铅低;

3. 从晶体类型看熔、沸点规律

晶体纯物质有固定熔点;不纯物质凝固点与成分有关凝固点不固定; 非晶体物质,如玻璃、水泥、石蜡、塑料等,受热变软,渐变流动性软化过程直至液体,没有熔点;

①原子晶体的熔、沸点高于离子晶体,又高于分子晶体;

在原子晶体中成键元素之间共价键越短的键能越大,则熔点越高;判断时可由原子半径推导出键长、键能再比较;如键长:金刚石C—C>碳化硅Si—C>晶体硅 Si—Si;熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅

②在离子晶体中,化学式与结构相似时,阴阳离子半径之和越小,离子键越强,熔沸点越高;反之越低;

如KF>KCl>KBr>KI,ca>KCl;

③分子晶体的熔沸点由分子间作用力而定,分子晶体分子间作用力越大物质的熔沸点越高,反之越低;具有氢键的分子晶体,熔沸点反常地高,如:H2O>H2Te>H2Se>H2S;

对于分子晶体而言又与极性大小有关,其判断思路大体是:

ⅰ组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,物质的熔沸点越高;如:CH4<SiH4<GeH4<SnH4;

ⅱ组成和结构不相似的物质相对分子质量相近,分子极性越大,其熔沸点就越高;如: CO>N2,CH3OH >CH3—CH3;

判断有机化合物沸点、熔点高低

判断有机化合物沸点、熔点高低

有机化合物沸点的高低,主要取决于分子间引力的大小,分子间引力越大,沸点就越高,反之则越小。而分子间引力的大小受分子的偶极矩、极化度、氢键等因素的影响。具体可以归纳出4 条规律:

1、在同系物中,随着分子相对质量增加,沸点升高;直链异构体的沸点高于支链异构体;支链愈多,沸点愈低。

2、含有极性基团的化合物偶极矩增大,其沸点比母体烃类化合物沸点高。同分异构体的沸点一般是:伯异构体>仲异构体>叔异构体。

3、当分子中入能形成缔合氢键时,则沸点显著升高,且形成的氢键越多,沸点越高。

4、在顺反异构体中,一般顺式异构体的沸点高于反式。

有机化合物熔点的高低取决于晶格引力的大小,晶格引力愈大,熔点愈高,反之则越小。而晶格引力的大小,主要主要取决于分子间作用力性质、分子结构形状以及晶格的类型,其中以离子间的电性吸引力最大,偶极分子间的吸引力与分子间的缔合次之,非极性分子间的色散力最小。因此,化合物的熔点与其结构可以归纳出以下5 条规律:

1、以离子为晶格单位的无机盐、有机盐或能形成内盐的氨基酸等都有很高CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 ; CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 ; CH 3 CHCH 2 CH 3 ; CH 3 C CH 3 ; CH 3 CH 3 CH 3 <<<CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 ; CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 Cl ; CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 NO 2 ; 沸点:- 0.5℃78.4℃153℃CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OH ; CH 3 CHCH 2 CH 3 ; OH C CH 3 OH CH 3 CH 3 ; 沸点:11.7℃99.5℃82.5℃CH 3 CH 2 CH 3 ; CH 3 CH 2 CH 2 OH ; CH 2 CH 2 CH 2 ; OH OH CH 2 CHCH 2 ; OHOHOH 沸点:-45℃97℃216℃290℃H H Cl Cl CH 3 CH 3 H H CH 3 CH 3 H H C C H H Cl Cl C C 沸点:60.1℃48℃37℃29℃的熔点。

判断有机物熔点沸点的规律

判断有机物熔点沸点的规律

有机物熔沸点规律

中学的有机化学知识系统性强,用归纳和演绎的方法很容易掌握各类有机物的化学性质。但对于其物理性质总觉得杂乱无章,无规律可循,其实有机物的熔、沸点高低也是由其结构决定的。有机物的晶体大多是分子晶体,它们的熔、沸点取决于有机物分子间作用力的大小,而分子间作用力与分子的结构(有无H键、有无极性基团、饱和程度)、分子量等有关。主要分为下面四个情况:

1.组成和结构相似的物质,分子量越大,其分子间作用力就越大。所以有机物中的同系物随分子中碳原子个数增加,熔、沸点升高。在通常状况下分子中含四个碳原子以下的烷烃、烯烃、炔烃是气体,含四个碳原子以上的是液体,含更多碳原子的是固体。

2.分子式相同时,直键分子间的作用力要比带支键分子间的作用力大,支键越多,排列越不规则,分子间作用力越小。如:

分子间作用力:正戊烷>异戊烷>新戊烷。

沸点: 30.07℃>27.9℃>9.5℃

3.分子中元素种类和碳原子个数相同时,分子中有不饱和键的物质熔、沸点要低些。

如: C2H6 C2H4 硬脂酸油酸

熔点:-88.63℃>-103.7℃ 69.5℃>14.0℃

4.分子量相近时,极性分子间作用力大于非极性分子间的作用力。分子中极性基团越多,分子间作用力越大。如:

分子间作用力:C2H5OH>CH3OCH3 C2H5Cl>CH3CH2CH3

沸点: 78.5℃>34.51℃ 12.27℃>0.5℃

苯同系物看取代基位置

相同的取代物,邻位>间位>对位

如:二甲苯有三种同分异构体:邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯。我们可以这样理解,把这些分子看作一个球体,这三种分子的体积依次增大,分子间的距离也增大,因而分子间作用力减小,熔沸点就降低。因此它们的沸点依次降低。

有机化学熔沸点总结

有机化学熔沸点总结

有机化学熔沸点总结

有机化学是研究有机物结构、性质和反应规律的科学,而有机化学熔沸点则是有机化合物常见的物理性质之一。熔沸点是指在一定的压力下,物质从固态转变为液态或从液态转变为气态的温度。熔沸点的测定对于有机化学研究和应用具有重要意义。本文将就有机化学熔沸点的概念、测定方法和意义进行探讨。

一、有机化学熔沸点的概念

熔沸点是描述有机化合物物理性质的重要参数之一,它与有机分子之间相互作用力以及分子内外的键合强度有关。有机化合物的熔沸点一般较低,因为它们通常由非金属元素组成,分子间作用力较弱。有机物的熔沸点通常用摄氏度表示。

二、有机化学熔沸点的测定方法

1. 熔点测定

熔点是有机化合物从固态转变为液态的温度,是测定熔点的主要方法。测定熔点需要用到熔点仪或显微镜,将待测有机化合物样品装入半球形玻璃管中,加热后观察其熔化现象,记录下开始熔化和完全熔化的温度。熔点的测定可以用来鉴定有机物的纯度和结构。

2. 沸点测定

沸点是有机化合物从液态转变为气态的温度,是测定沸点的主要方法。测定沸点需要用到沸点仪和恒温水浴等设备,将待测有机化合物样品装入沸点管中,加热至开始沸腾时,记录下沸腾温度。沸点

的测定可以用来鉴定有机物的纯度和鉴别混合物中的成分。

三、有机化学熔沸点的意义

1. 纯度鉴定

熔沸点是判断有机化合物纯度的重要手段。纯净的有机物在一定的温度范围内会有明确的熔沸点,而杂质或其他成分的存在会导致熔沸点的升高或降低。因此,通过测定熔沸点可以判断有机化合物的纯度,并进行纯化。

2. 结构鉴定

不同结构的有机化合物由于其分子间相互作用力的不同,熔沸点也会有所差异。通过测定熔沸点可以对有机物的结构进行初步的鉴定。例如,有机化合物的分子量越大,通常熔沸点也会越高。

物质熔沸点高低的所有规律及原因

物质熔沸点高低的所有规律及原因

物质熔沸点高低的所有规律及原因

物质熔沸点高低的判断规律及原因

熔点是固体将其物态由固态转变(熔化)为液态的温度。熔点是一种物质的一个物理性质,物质的熔点并不是固定不变的,有两个因素对熔点影响很大,一是压强,平时所说的物质的熔点,通常是指一个大气压时的情况,如果压强变化,熔点也要发生变化;另一个就是物质中的杂质,我们平时所说的物质的熔点,通常是指纯净的物质。

沸点指液体饱和蒸气压与外界压强相同时的温度。外压力为标准压(1.01×105Pa)时,称正常沸点。外界压强越低,沸点也越低,因此减压可降低沸点。沸点时呈气、液平衡状态。

在近年的高考试题及高考模拟题中我们常遇到这样的题目:

下列物质按熔沸点由低到高的顺序排列的是( D ),

A、二氧化硅,氢氧化钠,萘

B、钠、钾、铯

C、干冰,氧化镁,磷酸

D、C2H6,C(CH3)4,CH3(CH2)3CH3

在我们现行的教科书中并没有完整总结物质的熔沸点的文字,在中学阶段的解题过程中,具体比较物质的熔点、沸点的规律主要有如下:

1、根据物质在相同条件下的状态不同

一般熔、沸点:固>液>气,如:碘单质>汞>CO2

2. 由周期表看主族单质的熔、沸点

同一主族单质的熔点基本上是越向下金属熔点渐低;而非金属单质熔点、沸点渐高。但碳族元素特殊,即C,Si,Ge,Sn越向下,熔点越低,与金属族相似;还有ⅢA族的镓熔点比铟、铊低;ⅣA族的锡熔点比铅低。

3. 同周期中的几个区域的熔点规律

①高熔点单质C,Si,B三角形小区域,因其为原子晶体,故熔点高,金刚石和石墨的熔点最高大于3550℃。金属元素的高熔点区在过

讲稿2微量法测熔点和沸点

讲稿2微量法测熔点和沸点

实验二微量法测熔点和沸点

一、实验目的

1.了解有机化合物熔点、沸点的概念、测定的原理及意义。

2.掌握微量法测定熔点、沸点的操作技术。

物质熔点的测定是有机化学工作者经常用的一种技术,所得的数据可用来鉴定晶状的有机化合物,并作为该化合物纯度的一种指标。

测定的意义:可以鉴别未知的固态化合物和判断化合物的纯度。

二、实验原理

1.熔点测定原理

什么叫熔点——用物质的蒸气压与温度的关系理解。熔点的定义:固、液两态在标准大气压下达到平衡状态,即固相蒸气压与液相蒸气压相等时的温度。固态物质受热后,从开始熔化(初熔)至完全熔化(全熔)的温度范围就是该化合物的熔点(实际上是熔点范围。称为熔程或熔距。)

测熔点时几个概念:始熔(初熔)、全熔、熔点距、物质纯度与熔点距关系。

始熔(初熔)——密切注意熔点管中样品变化情况。当样品开始塌落,并有液相产生时(部分透明),表示开始熔化(初熔),即记录为初溶温度t1。

全熔——当固体刚好完全消失时(全部透明),则表示完全熔化(全熔)。记录温度t2 。

熔距或熔程——从初熔到全熔的温度范围。t1~t2为熔程。纯净物一般不超过0.5~10C 化合物的熔点是指在常压下该物质的固—液两相达到平衡时的温度。但通常把晶体物质受热后由固态转化为液态时的温度作为该化合物的熔点。纯净的固体有机化合物一般都有固定的熔点。在一定的外压下,固液两态之间的变化是非常敏锐的,自初熔至全熔(称为熔程) 纯净的固体有机化合物转化为液态时的温度不超过0.5-1℃。若混有杂质则熔点有明确变化,不但熔点距扩大,而且熔点也往往下降。因此,熔点是晶体化合物纯度的重要标志。有机化合物熔点一般不超过350℃,较易测定,故可借测定熔点来鉴别未知有机物和判断有机物的纯度。

烷烃熔沸点规律

烷烃熔沸点规律

烷烃熔沸点规律

烷烃是一类仅由碳和氢组成的有机化合物,它们的分子结构呈现出链

状或环状。烷烃的物理性质包括密度、溶解度、熔点和沸点等,其中

熔点和沸点是最常用的物理性质之一。本文将主要介绍烷烃的熔沸点

规律。

1. 碳链长度对熔沸点的影响

随着碳链长度的增加,分子量也相应增加,因此分子间的相互作用力

也会增强。这种相互作用力主要来自于范德华力和氢键作用力等。当

碳链长度增加时,分子间的相互作用力也会增强,从而使得分子间距

离变小,需要更高的温度才能克服这种相互作用力而达到沸腾或者融

化状态。因此,随着碳链长度的增加,其对应的熔沸点也会逐渐升高。

例如:甲烷(CH4)具有最低的沸点(-161.5℃),而正十六烷

(C16H34)具有最高的沸点(287℃)。在这个范围内,烷烃的熔沸点随着碳链长度的增加而逐渐升高。

2. 分子结构对熔沸点的影响

除了碳链长度之外,分子结构也会对熔沸点产生影响。例如,环状分

子比相同碳数的链状分子具有更高的沸点和更低的熔点。这是因为环

状分子中的相邻原子之间存在一种称为角张力(ring strain)的内部张力,这种张力会导致分子间相互作用力增强,从而提高了其沸点和降

低了其熔点。

3. 分子极性对熔沸点的影响

极性是指分子中正负电荷分布不均匀所产生的现象。在非极性分子中,由于电荷均匀分布,分子间相互作用力较弱。而在极性分子中,由于

电荷不均匀分布,导致在一定程度上出现了偶极矩(dipole moment),从而使得其相互作用力增强。

因此,在其他条件相同的情况下,极性较大的分子具有较高的沸点和

较低的熔点。例如,甲醇(CH3OH)的沸点为64.7℃,而甲烷

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判断有机物熔点沸点

的规律

有机物熔沸点规律

中学的有机化学知识系统性强,用归纳和演绎的方法很容易掌握各类有机物的化学性质。但对于其物理性质总觉得杂乱无章,无规律可循,其实有机物的熔、沸点高低也是由其结构决定的。有机物的晶体大多是分子晶体,它们的熔、沸点取决于有机物分子间作用力的大小,而分子间作用力与分子的结构(有无H键、有无极性基团、饱和程度)、分子量等有关。主要分为下面四个情况:

1.组成和结构相似的物质,分子量越大,其分子间作用力就越大。所以有机物中的同系物随分子中碳原子个数增加,熔、沸点升高。在通常状况下分子中含四个碳原子以下的烷烃、烯烃、炔烃是气体,含四个碳原子以上的是液体,含更多碳原子的是固体。

2.分子式相同时,直键分子间的作用力要比带支键分子间的作用力大,支键越多, 排列越不规则,分子间作用力越小。如:

分子间作用力:正戊烷>异戊烷>新戊烷。

沸点:30.07C>279C>95C

3•分子中元素种类和碳原子个数相同时,分子中有不饱和键的物质熔、沸点要低些。如:C2H6 C2H4硬脂酸油酸

熔点:-88.63C>-103.7C 69.5C>14.0C

4.分子量相近时,极性分子间作用力大于非极性分子间的作用力。分子中极性基团越多,分子间作用力越大。如:

分子间作用力:C2H5OH>CH3OCH3 C2H5CI>CH3CH2CH3

沸点:78.5C>34.51C 12.27C>0.5C

苯同系物看取代基位置

相同的取代物,邻位>间位>对位

女如:二甲苯有三种同分异构体:邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯。我们可以这样理解,把这些分子看作一个球体,这三种分子的体积依次增大,分子间的距离也增大,因而分子间作用力减小,熔沸点就降低。因此它们的沸点依次降低。

分子量相同看分子极性

如果有机物分子是极性分子,由于极性分子具有偶极,而偶极是电性的。因此,极性分子之间除了具有色散力外,还具有偶极之间的静电引力。这样,极性分子之间的分子间力比非极性分子要大得多,所以使沸点升高。例如分子量相同的丁烷和丙酮:分子量结构沸点(C)

丙酮58 CH3COCH3 56.2

丁烷58 CH3CH2CH2CH3 —0.5

丙酮分子中含有羰基,由于碳氧电负性不同,碳原子上带有部分正电荷,氧原子上带有部分负电荷。当这样的极性分子相互接近时,势必产生较大的分子间力,从而表现出沸点值较大程度地升高。

不要忘记看氢键

如果有机物分子间能形成氢键,在液态时,分子间就能通过氢键结合形成较大的缔合体。这样的液体沸腾气化时,不仅要破坏分子间的范德华力,而且还必须消耗较多的能量破坏分子间的氢键,因此,含有氢键的有机物较之分子量相近的其它有机物,应具有反常的高沸点。例如甲醇和乙烷:

分子量结构沸点(°C)

甲醇32 CH3OH 64.9

乙烷30 CH3—CH3 —88.6

醇的沸点反常高就是由于其分子间有较强的氢键而发生缔合。除了醇之外,酚、羧酸和胺等也含有氢键,其沸点也相应较高。

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