判断有机物熔点沸点的规律

中学的有机化学知识系统性强，用归纳和演绎的方法很容易掌握各类有机物的化学性质。但对于其物理性质总觉得杂乱无章，无规律可循，其实有机物的熔、沸点高低也是由其结构决定的。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：C2H6C2H4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。如：分子间作用力：C2H5OHCH3OCH3C2H5ClCH3CH2CH3沸点：78.5℃34.51℃12.27℃0.5℃苯同系物看取代基位置相同的取代物，邻位间位对位如：二甲苯有三种同分异构体：邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯。我们可以这样理解，把这些分子看作一个球体，这三种分子的体积依次增大，分子间的距离也增大，因而分子间作用力减小，熔沸点就降低。因此它们的沸点依次降低。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58CH3COCH356.2丁烷58CH3CH2CH2CH3—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。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32CH3OH64.9乙烷30CH3—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。