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问题:熔点和沸点的变化规律一样吗
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时间:2022-08-26 14:57:13  编辑    加入/取消收藏    订制/取消短消息    举报该贴    

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严格区分熔沸点,一般一齐加以讨论。这是因为它
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:
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”。
然而一般教材上并没有列举出熔点的数据,没有指出熔点的变化规律,有
不少人想当然的认为“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(反式)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。
熔点和沸点的变化规律一样吗?


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