化學中涉及的熔沸點比較知識不難,只要把握規律,即可迎刃而解。
不同類型晶體的熔、沸點高低規律:
一般,原子晶體>離子晶體>分子晶體。金屬晶體的熔、沸點有的很高,如鎢、鉑等;有的則很低,如汞、銫等。
①原子晶體
要比較共價鍵的強弱。一般來說,原子半徑越小,鍵長越短,鍵能越大,共價鍵越牢固,晶體的熔、沸點越高。
如熔點:金剛石(C—C)>金剛砂(Si—C)>晶體矽(Si—Si)>鍺(Ge—Ge)。
②分子晶體
分子間作用力越大,物質的熔、沸點越高,反之越低。
a.組成和結構相似的分子,相對分子質量越大,範德華力越大,熔、沸點越高。
如F2<Cl2<Br2<I2、O2>N2、HI>HBI>HCl(含氫鍵的除外)。
b.相對分子質量相等或相近的分子,極性分子的範德華力大,熔、沸點高。
如沸點:CO>N2。
c.含有氫鍵的分子熔、沸點比較高。
如NH3、PH3、AsH3的比較,NH3含有氫鍵,PH3、AsH3都不含氫鍵,相對分子質量越大,沸點越高,故熔沸點:NH3>AsH3>PH3。
又如H2O >H2Te>H2Se>H2S、HF>HCl。
③有機物(屬於分子晶體)
a.烷烴,隨著分子中碳原子數的遞增,呈規律性變化,沸點逐漸升高。
b.在烷烴的同分異構體中,一般來說,支鏈越多,熔、沸點越低。
如沸點:正戊烷>異戊烷>新戊烷。芳香烴及其衍生物苯環上的同分異構體熔、沸點大小一般按照「鄰位>間位>對位」的順序。
c.烯烴,隨著分子中碳原子數的遞增,呈規律性變化,沸點逐漸升高。
d.醇的碳原子數越多,沸點越高;
相對分子質量相近的醇和烷烴,醇的沸點遠遠高於烷烴,這是因為醇分子中羥基的氧原子與另一醇分子羥基的氫原子間存在氫鍵。
e.同碳原子數醇,羥基數目越多,沸點越高。其原因是:由於羥基數目增多,使得分子間形成的氫鍵增多增強。
f.滷代烴的沸點隨分子中碳原子數的增多而升高;
碳原子數相同的滷代烷,沸點則是:RI > RBr > RCl > RF;
滷代烴的同分異構體中,支鏈越多,沸點越低。
④離子晶體
要比較離子鍵的強弱。一般來說,陰、陽離子電荷數越多,離子半徑越小,離子鍵越強。
如熔點:MgO>NaCl,KF>KCl>KBr>KI。
離子晶體的晶格能越大,其熔、沸點越高。
⑤金屬晶體
金屬熔沸點的高低,取決於金屬鍵的強弱,金屬的離子半徑越小,離子所帶的電荷越多,其金屬鍵越強,金屬熔沸點越高。
如Li>Na>K>Rb>Cs;Al>Mg>Na。
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