物质熔、沸点高低的比较规律
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物质熔、沸点高低的规律小结熔点是固体将其物态由固态转变(熔化)为液态的温度。
熔点是一种物质的一个物理性质,物质的熔点并不是固定不变的,有两个因素对熔点影响很大,一是压强,平时所说的物质的熔点,通常是指一个大气压时的情况,如果压强变化,熔点也要发生变化;另一个就是物质中的杂质,我们平时所说的物质的熔点,通常是指纯净的物质。
沸点指液体饱和蒸气压与外界压强相同时的温度。
外压力为标准压(1.01×105Pa)时,称正常沸点。
外界压强越低,沸点也越低,因此减压可降低沸点。
沸点时呈气、液平衡状态。
在近年的高考试题及高考模拟题中我们常遇到这样的题目:下列物质按熔沸点由低到高的顺序排列的是,A、二氧化硅,氢氧化钠,萘B、钠、钾、铯C、干冰,氧化镁,磷酸D、C2H6,C(CH3)4,CH3(CH2)3CH3在我们现行的教科书中并没有完整总结物质的熔沸点的文字,在中学阶段的解题过程中,具体比较物质的熔点、沸点的规律主要有如下:根据物质在相同条件下的状态不同一般熔、沸点:固>液>气,如:碘单质>汞>CO22. 由周期表看主族单质的熔、沸点同一主族单质的熔点基本上是越向下金属熔点渐低;而非金属单质熔点、沸点渐高。
但碳族元素特殊,即C,Si,Ge,Sn越向下,熔点越低,与金属族相似;还有ⅢA族的镓熔点比铟、铊低;ⅣA族的锡熔点比铅低。
3. 同周期中的几个区域的熔点规律①高熔点单质C,Si,B三角形小区域,因其为原子晶体,故熔点高,金刚石和石墨的熔点最高大于3550℃。
金属元素的高熔点区在过渡元素的中部和中下部,其最高熔点为钨(3410℃)。
②低熔点单质非金属低熔点单质集中于周期表的右和右上方,另有IA的氢气。
其中稀有气体熔、沸点均为同周期的最低者,如氦的熔点(-272.2℃,26×105Pa)、沸点(268.9℃)最低。
金属的低熔点区有两处:IA、ⅡB族Zn,Cd,Hg及ⅢA族中Al,Ge,Th;ⅣA族的Sn,Pb;ⅤA族的Sb,Bi,呈三角形分布。
金属熔沸点比较
金属的熔沸点高低比较,需要考虑多个因素,包括金属的种类、晶体结构、原子间相互作用力等。
以下是一些常见金属熔沸点的比较:
1.同周期金属单质,从左到右(如Na、Mg、Al)熔沸点升高。
这是因为随着原
子序数的增加,金属原子的半径减小,原子间的相互作用力增强,导致熔沸点升高。
2.同主族金属单质,从上到下(如碱金属)熔沸点降低。
这是因为随着原子序数
的增加,金属原子的半径增大,原子间的相互作用力减弱,导致熔沸点降低。
3.合金的熔沸点比其各成分金属的熔沸点低。
这是因为合金中的不同金属原子之
间的相互作用力不同于纯金属,导致熔沸点降低。
4.不同金属单质的熔沸点差别很大。
例如,汞常温为液体,熔点很低(-38.9℃),
而铁等金属熔点很高(1535℃)。
这主要是因为不同金属的晶体结构、原子间相互作用力等因素不同。
物质熔沸点的比较1、不同晶体类型的物体的熔沸点高低的一般顺序原子晶体→离子晶体→分子晶体(金属晶体的熔沸点跨度大)同一晶体类型的物质,晶体内部结构粒子间的作用越强,熔沸点越高。
2、原子晶体要比较其共价键的强弱,一般地说,原子半径越小,形成的共价键长越短,键能越大,其晶体熔沸点越高,如:金刚石→碳化硅→晶体硅。
3、离子晶体要比较离子键的强弱,一般地说,阴阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离之间的相互作用就越强,其离子晶体的熔沸点越高。
如:MgO >Mgd2>Nad>Csd。
4、分子晶体组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,熔沸点越高,如:O2>N2,HI>HBr>Hd;组成和结构不相似的物质,分子极性越大,其熔沸点越高,如Co>N2;在同分异构件,一般支链越多,其熔沸点越低,如沸点,正成烷>异成烷>新戌烷洁香烃及其衔生物的同分异构件,其熔沸点,高低顺序为:邻位>间位>对位化容物。
5、金属晶体中金属离子半径越小,离子电荷越多,其金属键越强,金属熔沸点就越高。
6、元素周期表中第IA族金属元素单质(金属晶体)的熔沸点,随原子序数的递增而降低;第VIA族卤素单质(分子晶体)的溶沸点随原子序数递增而升高。
1、HNO3→AgNO3溶液法①检验方法:表明存在cl表明存在Br表明存在I②反应原理反应①:Ag+d-=Agd↓反应②:Ag+Br-=AgBr↓反应③:Ag+I-=AgI↓2、氯水—CdH法①检验方法加适量新朱子饱和氯水加Cll H 未知液混合液分层振荡振荡橙红色表明有Br-有机层紫红色表明有I-②原理:D2+2Br-=Br2+2a-d2+2I-=I2+2d-,因Br2、I2在ccl4中的溶解度大于在水中的溶解度。
3、检验食盐是否加碘(1:Io3)的方法①检验方法变蓝:加碘盐食盐未变蓝:无碘盐②反应原理:IO3-+SI-+6H+=3I2+3H2O(淀粉遇I2变蓝色)常见的放热反应与吸热反应一、放热反应(1)燃烧都是放热反应;(2)中和反应都是放热反应;(3)化合反应都是放热反应;(4)置换风应多为放热反应;(5)生石灰与水的反应、铝热反应等。
物质熔点和沸点高低的比较比较物质的熔点和沸点的高低,通常按下列步骤进行,首先比较物质的晶体类型,然后再根据同类晶体中晶体微粒间作用力大小,比较物质熔点和沸点的高低,具体比较如下:一、判断所给物质的晶体类型,然后按晶体的熔点和沸点的高低进行比较,一般来说晶体的熔点和沸点的高低是:原子晶体>离子晶体>分子晶体,例如:晶体硅>氯化钠>干冰。
但并不是所有这三种晶体的熔点和沸点都符合该规律,例如:氧化镁(离子晶体)>晶体硅(原子晶体)。
而金属晶体的熔点和沸点变化太大,例如汞、铷、铯、钾等的熔点和沸点都很低,钨、铼、锇等的熔点和沸点却很高,所以不能和其它晶体进行简单的比较。
例如、(2002年高考上海试题第7小题,)下列有关晶体的叙述中错误的是A离子晶体中,一定存在离子键 B 原子晶体中,只存在共价键C 金属晶体的熔沸点均很高D 稀有气体的原子能形成分子分析:其中选项C中的说法就是错误的,如汞、铷、铯、钾等的熔点和沸点都很低。
A、B、D三者说法都正确,所以应选C。
二、当物质是同类晶体时,则分别按下列方式比较。
1.原子晶体因为构成原子晶体的微粒是原子,微粒间的作用力是共价键,则其晶体的熔点和沸点的高低则由共价键的键能大小决定,而键能大小又由共价键的键长决定,键长越短,而键长可以通过原子半径来比较,键能越大,熔点和沸点就越高。
例如:金刚石>金刚砂>晶体硅。
例如:(2004高考上海试题第10题)有关晶体的下列说法中正确的是()A.晶体中分子间作用力越大,分子越稳定B.原子晶体中共价键越强,熔点越高C.冰熔化时水分子中共价键发生断裂D.氯化钠熔化时离子键未被破坏分析:分子间作用力大小与分子的稳定性无关;原子晶体中共价键越强,原子间作用力越大,熔点就越高,说法正确;冰熔化时只破坏分子之间作用力,分子内共价键不变;而氯化钠熔化时其离子键一定要断裂才能变化成阴阳离子;所以正确选B,而A、C、D三者都错了。
1、同晶体类型物质的熔沸点的判断:一般是原子晶体>离子晶体>分子晶体。
金属晶体根据金属种类不同熔沸点也不同(同种金属的熔沸点相同)金属(少数除外)>分子。
2、原子晶体中原子半径小的,键长短,键能大,熔点高。
3、离子晶体中,阴阳离子的电荷数越多,离子半径越小,离子间作用就越强,熔点就越高。
金属晶体中金属原子的价电子数越多,原子半径越小,金属阳离子与自由电子静电作用越强,金属键越强,熔点越高,一般来说,金属越活泼,熔点越低。
分子晶体中分子间作用力越大,熔点越高,具有氢键的,熔点反常地高。
有机物熔沸点高低的判断规律1. 有机物分子结构影响熔沸点:有机物分子结构包括化学式、分子量、几何变形等要素,它们会直接影响有机物的熔沸点。
分子结构越复杂,有效的分子键越多,摩尔温度越高,因此熔沸点也越高。
例如,含有环状分子结构的伯胺的熔沸点高于明胺,明胺的熔沸点又高于烷胺。
2. 有机物构数及分子量大小与熔沸点的关系:有机物构数,是指分子中原子数量,分子量则指分子中所有原子的质量之和,二者都会影响有机物的熔沸点。
总体而言,当构数增加时,熔沸点会增加;当分子量增加时,熔沸点也会增加。
这是因为随着构数或分子量的增加,分子内部分子间作用力也就增强,分子之间的摩擦力也就增强,从而使分子凝固的能力也增强,熔沸点也就从而增高。
3. 不同氢键类型的影响作用:氢键是有机物的重要结构元素之一,它的类型及强度会直接影响有机物的熔沸点。
不同类型的氢键对熔沸点的影响也是不同的,氢键的类型越多、类型复杂,整体的氢键强度越高,分子形态也越稳定,熔沸点也就会随之增高。
4. 相同的构数但不同的分子结构对熔沸点的影响:即便构数相同,但分子结构却不相同的有机物,它们的熔沸点也会有很大差别。
这是因为分子结构不同,分子中的氢键也就不同,氢键的类型及强度也就不同,对熔沸点的影响也就不同,从而使得熔沸点产生明显的差别。
5. 氢键类型及强度与熔沸点的关系:氢键类型及氢键强度都会直接影响有机物的熔沸点。
氢键类型越多及强度越高,氢键作用于分子内部会更加紧密,分子形态也就更加牢固,熔沸点也就会相对更高。
总结:有机物的熔沸点与它们的分子结构、构数及分子量、氢键类型以及氢键强度等有关。
其中,分子结构的复杂度及氢键的类型及强度是影响有机物熔沸点的主要因素;构数及分子量大小也会影响有机物熔沸点,但程度不及前两者。
熔沸点高低的判断规律
首先要确定化合物种类。
只有同种化合物种类才能以微观的角度去判断熔点或沸点。
针对离子化合物,他含有离子键的强度是决定熔点的主要因素,离子键的键能越高,则所需要的能量也越高,所以熔点也就高。
有机化和物的沸点高低有一定的规律,现总结如下:
1、同系物沸点大小推论,通常随着碳原子数激增,沸点减小。
如甲烷<乙烷<丙烷<丁烷<戊烷<.....
2、链烃同分异构体沸点大小推论,通常支链越多,沸点越大。
如:正戊烷>异戊烷>新戊烷
3、芳香烃的沸点大小推论,侧链相同时,临位>间位>对位。
如:临二甲苯》间二甲苯》对二甲苯
4、对于碳原子数成正比的烃沸点大小推论,烯烃<烷烃<炔烃
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。
例如:油酸的沸点<硬脂酸
6、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
7、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<乙酸钠
8、分子量相似的烃的沸点通常高于烃的衍生物。
物质熔沸点高低的判断
1 什么是物质熔沸点
物质熔沸点是指物质在一定压力下,开始由固态转变为液态所需
要的最低温度。
比如,水在常压下熔沸点为100℃。
这一概念可以用来区分不同的物质,以有效地识别和辨认物质以及化合物。
2 物质熔沸点高低的判断
物质熔沸点高低判断可以从两个方面看待:
首先,兩種物质本身的分子結構有很大不同,會影響到它們的熔
沸点,由此可以來判断兩種物质熔沸点高低。
其次,在判断物质熔沸点高低時還要考慮組成它們的元素,例如,氫鍵及由它所構成的物质,通常擁有高熔沸点。
3 一般规律
一般來說,碳原子比硫原子的重,因此擁有的分子重量也相對較重。
同樣碳原子與硫原子會組成鍵形式,但受力的程度不一,比如,
氫鍵受影響的較強,擁有較高的熔沸点。
再比如,碳原子與氫原子的組合,比如甲烷的熔沸点,比起由碳
原子與硫原子構成的物质,它的熔沸点要高。
4 物质熔沸点的实验测定
在做物质熔沸点测定时,首先要把相應的物质放入测量容器中,
根据不同物质的凝固点,要把它们放到不同的温度环境中,比如低于
它们凝固点的温度,然后进行持续加热,直到物质完全溶解于液体中,并且确定物质完全溶解的温度,就是它的熔沸点。
所以,通過物质的形成和实验测定,我们可以在较容易的情况下,方便地比较出不同物质的熔沸点高低。
在我们现行的教科书中并没有完整总结物质的熔沸点的文字,在中学阶段的解题过程中,具体比较物质的熔点、沸点的规律主要有如下:根据物质在相同条件下的状态不同1.一般熔、沸点:固>液>气,如:碘单质>汞>CO22. 由周期表看主族单质的熔、沸点同一主族单质的熔点基本上是越向下金属熔点渐低;而非金属单质熔点、沸点渐高。
但碳族元素特殊,即C,Si,Ge,Sn越向下,熔点越低,与金属族相似;还有ⅢA族的镓熔点比铟、铊低;ⅣA族的锡熔点比铅低。
3. 同周期中的几个区域的熔点规律①高熔点单质 C,Si,B三角形小区域,因其为原子晶体,故熔点高,金刚石和石墨的熔点最高大于3550℃。
金属元素的高熔点区在过渡元素的中部和中下部,其最高熔点为钨。
②低熔点单质非金属低熔点单质集中于周期表的右和右上方,另有IA的氢气。
其中稀有气体熔、沸点均为同周期的最低者,如氦的熔点(-272.2℃,26×105Pa)、沸点(268.9℃)最低。
金属的低熔点区有两处:IA、ⅡB族Zn,Cd,Hg及ⅢA族中Al,Ge,Th;ⅣA族的Sn,Pb;ⅤA族的Sb,Bi,呈三角形分布。
最低熔点是Hg(-38.87℃),近常温呈液态的镓(29.78℃)铯(28.4℃),体温即能使其熔化。
4. 从晶体类型看熔、沸点规律晶体纯物质有固定熔点;不纯物质凝固点与成分有关(凝固点不固定)。
非晶体物质,如玻璃、水泥、石蜡、塑料等,受热变软,渐变流动性(软化过程)直至液体,没有熔点。
①原子晶体的熔、沸点高于离子晶体,又高于分子晶体。
在原子晶体中成键元素之间共价键越短的键能越大,则熔点越高。
判断时可由原子半径推导出键长、键能再比较。
如键长:金刚石(C —C)>碳化硅(Si—C)>晶体硅(Si—Si)。
熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅②在离子晶体中,化学式与结构相似时,阴阳离子半径之和越小,离子键越强,熔沸点越高。
反之越低。
如KF>KCl>KBr>KI,ca*>KCl。
4物质熔、沸点高低的比较规律
比较判断晶体熔、沸点的高低时,首先分析物质所属的晶体类型,其次抓住决定同一类晶体熔、沸点高低的因素。
1.不同类晶体:一般情况下,原子晶体>离子晶体>分子晶体;金属晶体(除少数外)>分子晶体。
金属晶体的熔、沸点有的很高,如钨、铂等,有的则很低,如汞、铯、镓等。
2.同种类型晶体:构成晶体质点间的作用力大,则熔、沸点高,反之则低。
(1)离子晶体:离子所带的电荷数越高,离子半径越小,则其熔、沸点就越高。
例如:NaCl>CsCl;MgO>MgCl2。
(2)分子晶体:
①组成和结构相似的分子晶体,一般相对分子质量越大,分子间作用力越强,则熔、沸点越高。
如I2>Br2>Cl2>F2。
②组成和结构不相似的物质,分子的极性越大,熔、沸点越高。
如CO>N2。
③同分异构体之间一般支链越多,熔、沸点越低。
如沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷。
④若分子间有氢键,则分子间作用力比结构相似的同类晶体大,故熔、沸点较高。
如沸点:
HF>HI>HBr>HCl。
(3)原子晶体:一般半径越小,键长越短,键能越大,则熔、沸点越高。
例如:金刚石>二氧化硅>碳化硅>晶体硅。
(4)金属晶体:金属阳离子所带电荷数越多,离子半径越小,则金属键越强,熔、沸点越高。
例如:Al>Mg>Na。
【典例7】下列说法中,正确的是()
A.冰熔化时,分子中H—O键发生断裂
B.原子晶体中,共价键的键长越短,通常熔点越高
C.分子晶体中,共价键键能越大,该分子的熔、沸点就越高
D.分子晶体中,分子间作用力越大,分子越稳定
解析冰熔化时,只破坏了分子间作用力,不破坏共价键,A错误;分子晶体的熔、沸点高
低与分子间的作用力有关,与分子中的共价键无关,所以C错误;分子的稳定性与分子中
的共价键有关,与分子间作用力无关,所以D错误。
答案 B
理解感悟应熟练掌握原子晶体、分子晶体的熔、沸点大小比较的规律,同时应明确分子的
稳定性与分子内共价键键能大小有关。