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、分子量等有关。在此将对有机物熔沸点的高低进行一个简单的比较。
在判断有机物的熔沸点高低时,首先看分子间是否有氢键,有氢键的物质,熔沸点较高,且形成的氢键越多,沸点越高。 没有氢键的情况下:
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的增加,熔沸点逐渐升高。
如:丁烷>丙烷>乙烷>甲烷
2.分子式相同时,直链分子间的作用力要比带支链分子间的作用力大,支链越多,分子间作用力越小,熔沸点越低。如:正戊烷>异戊烷>新戊烷
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。双键、三键越多,熔沸点越低。
如:炔烃>烯烃>烷烃
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,熔沸点越高。
如:C2H5OH>CH3OCH3C2H5Cl>CH3CH2CH3
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。
如:硬脂酸>油酸。
6.芳香烃的沸点大小判断:侧链相同时,临位>间位>对位。
如:临二甲苯>间二甲苯>对二甲苯
7.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,
8.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:乙酸钠>乙酸
9.分子量相近的烃的沸点一般低于烃的衍生物。
例题
1.比较下列各组物质的沸点,正确的是
A.乙醇>丙烷B.异戊烷>正戊烷
C.1-丁烯>1-庚烯D.乙三醇>丙三醇
【解析】A.乙醇有分子间氢键,所以沸点高于丙烷,A正确;
B.分子式相同,支链越多有机物的沸点越低,所以沸点:正戊烷>异戊烷,B错误;
C.烯烃随着碳原子个数的增加沸点升高,所以沸点1-庚烯>1-丁烯,C错误;
D.乙三醇和丙三醇均含有羟基均有分子间氢键,但后者分子质量大熔沸点更高,D错误;
故选A。
2.下列各组有机物的性质比较错误的是
A.沸点:正戊烷>新戊烷
B.密度:CH3CH2CH2Cl>CH3CH2Cl
C.熔点:CH3CH2CH2Cl>CH3CH2Cl
D.水溶性:CH3CH2OH>CH3CH2CH2OH
【解析】A.烷烃的同分异构体沸点的关系:正>异>新,所以,沸点高低顺序是正戊烷>新戊烷,A正确;
B.饱和一卤代烃的密度随着碳原子数的增多而减小,所以密度大小顺序是CH3CH2CH2Cl<CH3CH2Cl,B错误;
C.饱和一卤代烃的熔沸点随着碳原子数的增多而增大,因此熔点大小顺序CH3CH2CH2Cl>CH3CH2Cl,C正确;
D.饱和一元醇的水溶性随着碳原子数的增多而减小,故水溶性是CH3CH2OH>CH3CH2CH2OH,D正确;
故答案为:B。