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熔点与沸点

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    在时常化学学习中,我们会遇到物质的物理性质的讨论。我们学化学当然要讨论化学性质了,是不是物质的物理性质应当在物理书上讨论啊?可是物理老师从来不讲物理性质的。这是因为物理是从分子级别以上研究物体的运动规律,化学则是从原子级别研究原子的连接组合与相互作用(原子级别以下是核物理或核化学,也称原子物理学)。可是化学学科需要研究物理性质以全面了解物质在化学反应中的变化情况,这一部分的性质(物理性质)与化学实验的实际是紧密相连、不可缺少的。 
    物质的物理性质中并不区分熔沸点,一般一齐加以讨论。这是因为他们的决定因素大致相同,对同类物质的变化规律大致相同。但实际上它们的决定因素不完全相同,现以共价化合物分析如下: 
    影响沸点的主要结构因素①:分子的电荷总量②(通常以相对分子质量代)、分子间距离、分子接触面大小、分子的极性③、氢键。 
若分子的相对分子质量越大,分子间距离越近,分子接触面越小,分子的极性越大,则沸点越高。 
    影响熔点的主要结构因素④:分子的电荷总量(通常以相对分子质量代)、分子的极性、分子在晶格中填充的整齐密集完美度⑤。 
若分子的相对分子质量越大,分子的极性越大,分子对称性高,则熔点越高。 

    举一组同分异构体的例子,教材中有一个例子: 
    正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点为:36.07℃、27.9℃、9.5℃,依次递减,这是因为在相对分子质量都相同的条件下,支链增多,分子间距增大、接触面积减小,这是一种相当普遍的规律,我们称之为“异构体沸点的支链下降作用”。 
    然而书本上并没有列举出熔点的数据,没有指出熔点的变化规律,有不少老师认为“熔点沸点变化规律差不多”,这样一来就主观地捏造了规律,歪曲了事实,忽视了差别,下面我们列举正戊烷、异戊烷、新戊烷的熔点为:-129.8℃、-159.9℃、-16.8℃,可以看出先减小后大幅增大,这就可以用“熔点的对称性规律”解释,新戊烷最为对称,正戊烷次之。 
另外有机物中顺式异构体的沸点一般比反式异构体略高,而对于熔点来说则相反,因为对称的分子在晶格中可以排得较紧密,故反式异构体的熔点较顺式异构体的为高。 
     
    熔点沸点变化规律均为经验规律,密度的结构理论也是如此,尚无定论,总有偏差。希望各位多总结分析。 

注释:①影响熔沸点的非结构因素为大气压强。 
②电荷总量大则分子所受的色散力大。另电荷总量与质子总数相等,而后者与相对分子质量大致正相关。 
③极性大的分子相互之间出现偶极—偶极引力,沸腾更难。 
④分子高度有序的排列在晶格中的分子间距、接触面积十分接近,从而差异不大,不作为主要因素考虑。 
⑤整齐密集完美度取决于分子结构的对称性,对称性越高,分子在晶格中的整齐密集性好,色散力大,克服分离时的束缚作用力大,熔点就高。这称为“熔点的对称性规律”,是一条经验规律。 
 
 



IP属地:四川1楼2007-08-16 19:40回复
    嗯 仔细看过了
    消化ing


    2楼2007-08-19 14:33
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      • 219.153.209.*
      不错,还满仔细滴


      3楼2008-09-03 18:13
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        • 58.20.246.*
        难消化


        还得加油学啊 - ,-


        4楼2008-09-03 20:52
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          ····
          没看懂多少


          5楼2009-07-03 20:45
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            谢谢啦,我正被新戊烷迷惑呢


            6楼2010-06-07 21:08
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