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判断有机物熔点沸点的规律

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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。

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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

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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〔℃〕

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,碳原子上带有局部正电荷,氧原子上带有局部负电荷。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:

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分子量 结构 沸点〔℃〕

甲醇 32 CH3OH .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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