一. 从分子间作用力大小比较物质沸点高低
1. 据碳原子数判断
对于有机同系物来说,因结构相似,碳原子数越多,分子越大,范德瓦尔斯力就越大,沸点也就越高。
如:
;
2. 根据支链数目判断
在有机同分异构体中,支链越多,分子就越近于球形,分子间接触面积就越小,沸点就越低。
如:正戊烷>异戊烷>新戊烷。
3. 根据取代基的位置判断
例如,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。
4. 根据相对分子质量判断
对于一些结构相似的物质,因此相对分子质量大小与分子大小成正比,故相对分子质量越大,分子间作用力就越大,沸点就越高。
如:
。
5. 据分子极性判断
对于分子大小与相对分子质量大小都相近的共价化合物来说,分子极性越大,分子间作用力就越大,沸点就越高。
如:CO>N2。
6. 根据氢键判断
因为氢键>范德瓦尔斯力,所以由氢键构成的物质沸点高于由范德瓦尔斯力构成的物质。
如:乙醇>氯乙烷;HF>HI>HBr>HCl。
一般情况下,HF、H2O、NH3等分子间存在氢键。
二. 从化学键的强弱比较物质沸点高低
对于原子晶体、离子晶体和分子晶体来说,构成这些晶体的化学键强弱,不仅能帮助判断物质熔点、硬度大小,还能用来判断物质沸点高低。
1. 根据晶体类型判断
一般来说,不同类型晶体的熔沸点的高低顺序为:原子晶体>离子晶体>分子晶体,而金属晶体的溶沸点有高有低。这是由于不同类型晶体的微粒间作用不同,其熔沸点也不相同。原子晶体间靠共价键结合,一般熔沸点最高;离子晶体阴、阳离子间靠离子键结合,一般熔沸点较高;分子晶体分子间靠范德瓦尔斯力结合,一般熔沸点较低;金属晶体中金属键的键能有大有小,因而金属晶体熔沸点有高有低。
如:金刚石>食盐>干冰。
2. 根据微粒半径判断
(1)对于金属晶体和原子晶体来说,当晶体类型相同时,物质沸点高低可由质点微粒半径大小来判断。即:质点半径越小,质点间键长就越短,键就越难断裂,晶体的沸点就越高。
如:金属晶体类:
,故沸点
。同理可得碱金属从
沸点逐渐降低。
原子晶体类:
,故沸点
。
(2)对于离子晶体,其沸点高低与晶格能大小基本上成正比。为了便于学生接受,我们可从库仑定律:
进行解释。即阴阳离子所带电荷越多,离子键就越强,沸点就越高;离子核间距离越大,离子键越弱,物质沸点越低。
如:
。
3. 根据物质状态判断
即物质沸点高低按常温下的状态:固体>液体>气体。
如:
。
物质的沸点在化学学习中也有重要的应用,以下从六个方面谈物质沸点在化学中的应用。
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