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  [组图]分子间作用力对沸点和熔点的影响         ★★★ 【字体:
分子间作用力对沸点和熔点的影响
作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:5927    更新时间:2011-6-13    
  大多数有机物是由分子构成的。有机化合物的气体分子凝聚成液体、固体就是分子间作用力(范德华力)的结果。这种分子间的作用力只有1~2kJ·mol,比共价键弱得多,因此需要克服这种分子间作用力的温度也就比较低,因而一般有机化合物的熔点、沸点很少超过300℃。
  有机化合物分子间的作用力,其大小与分子的极性有关,极性越大,偶极-偶极作用也越大,沸点就升高。例如顺式二氯乙烯()沸点为60.5℃,而反式二氯乙烯()沸点为47.7℃,前者有偶极矩,后者偶极矩为零。如果分子内极性相同,则分子越大,范德华力也越大,故沸点随分子量升高而升高。例如氯代甲烷沸点-24℃,氯代乙烷沸点为12.5℃,1-氯丙烷沸点47℃。这一方面因为分子量增加,分子运动所需的能量增加;另一方面因为分子增大,分子间的接触面积增大,分子间的范德华力也增强,沸点就要升高。如果分子中极性相同,分子量也相同,但由于分子结构不同,分子间的接触面积也不相同,那么分子间的接触面积大的,范德瓦尔斯力大,沸点高,如正戊烷[见图2-20中的图⑴]沸点为36℃,新戊烷[见下图的图⑵]沸点为9℃。


分子接触面积与沸点的关系

  分子如果通过氢键结合成缔合体,断裂氢键需要能量,因此沸点明显升高。例如正丙醇(CHCHCHOH)与乙二醇(OHCHCHOH)二者分子量比较接近,但它们分子内能形成氢键的-OH数目不同,-OH越多,形成氢键越多,沸点就越高,所以正丙醇沸点为97℃,乙二醇沸点为197℃。
  因此,非离子型化合物的沸点与分子量的大小、分子的极性、范德华力、氢键等有关。对于熔点,不仅与上述这些因素有关,还与分子在晶格中排列的情况有关。一般讲,分子对称性高,排列比较整齐的,溶点较高。例如新戊烷()熔点为-17℃,而异戊烷()熔点为-160℃,因前者分子对称性高,结构比较紧密,分子间的吸引力大,所以熔点较后者为高。


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