如何判断有机物熔,沸点的高低
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(有无支键、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: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。沸点:78.5℃>34.51℃ 12.27℃>0.5℃。另外,分子间形成氢键,分子内形成氢键的物质的熔、沸点也有一定的规律。
扩展资料:
有机物一般不易溶于水,而易溶于有机溶剂,这是因为有机物分子大多数是非极性分子或弱极性分子,含有憎水基。根据 “相似相溶”原理,水是极性分子,只有当某有机物分子中含有亲水基团时,则该有机物就可能溶于水。能溶于水的有机物:
1、易溶于水的有:低级的(一般指N(C)≤4)醇、(醚)、醛、(酮)、羧酸及盐、氨基酸及盐、单糖、二糖。(它们都能与水形成氢键)。
一般来说,低级醇、低级醛、低级酸,单糖和二糖水溶性好,即亲水基占得比重相对较大,憎水基占得比重相对较小,故能溶于水。
2、不易溶于水的有机物:难溶于水的有:各类烃、卤代烃、硝基化合物、酯、绝大多数高聚物、高级的(指分子中碳原子数目较多的,下同)醇、醛、羧酸等。
烷、稀、炔、芳香烃等烃类均不溶于水,因为其分子内不含极性基团;硝基化合物:硝基苯、TNT等。一般来说,液态烃、一氯代烃、苯及其同系物、酯类物质不溶于水且密度比水小;硝基苯、溴苯、四氯化碳、氯仿、溴代烃、碘代烃不溶于水且密度比水大。
3、有机物在汽油、苯、四氯化碳等有机溶剂中的溶解性与在水中的相反:如乙醇是由较小憎水基团-C2H5和亲水基团-OH构成,所以乙醇易溶于水,同时因含有憎水基团,所以必定也溶于四氯化碳等有机溶剂中。
其它醇类物质由于都含有亲水基团-OH,小分子都溶于水,但在水中的溶解度随着憎水基团的不断增大而逐渐减小,在四氯化碳等有机溶剂中的溶解度则逐渐增大。
2024-10-09 广告
2017-05-01
中学阶段,主要掌握下列规律:第一,看分子间是否有氢键,与氮或氧相连的原子中有氢的化合物(如酸、醇等)分子间含有氢键,有氢键的物质,熔沸点较高。第二,没有氢键的情况下,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高。第三,相对分子质量相等时,支链越多,熔沸点越低;双键、三键越多,熔沸点越低;极性大的物质,熔沸点越高。第四,苯的同系物,邻、间、对熔沸点依次降低
分子间引力的大小取决于分子结构,所以归根到底,有机物沸点的高低取决于分子本身的结构,其变化规律可以归纳为以下几个方面。
1.结构相似看分子量
对结构相似的有机物,其沸点高低主要由他子量的大小来决定。因为分子量越大,分子间的范德华力越大,沸点就越高。例如正烷烃系列:
名称 分子式 状态 沸点(℃)
甲烷 CH4 气 —164
乙烷 C2H6 气 —88.6
丙烷 C3H8 气 —42.1
丁烷 C4H10 气 —0.5
戊烷 C5H12 液 36.1
庚烷 C7H16 液 68.9
辛烷 C8H18 液 125.7
正烷烃是非极性分子,分子间主要存在色散力。正烷烃分子的分子量越大即含碳原子数越多,原子个数也就越多,色散力当然也就越大。因此,正烷烃的沸点随着碳原子数的增多而升高。
2.同类同分异构体看支链
在有机物的同分异构体中,分子中所含的支链越多,其沸点越低。如戊烷的三种同分异构体的沸点如下:
名称 正戊烷 异戊烷 新戊烷
结构 CH3CH2CH2CH2CH3 (CH3)2CHCH2CH3 (CH3)4C
沸点 36.1 27.9 9.5
(℃)
分子中支链的增多,使分子间相互靠近受到阻碍,分子间接近程度或者说分子间接触面积减小。由于色散力只有近距离内方能有效地产生作用.因此随着分子中支链的增多,分子之间距离增大,必然表现出有机物沸点的降低。
3.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 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。
4.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(℃)
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。
2、能形成分子间氢键的高
3、分子极性大的高
4、分子量越大越高