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高中化学各物质熔沸点判断

来源:未知作者:柳正红 点击:所属专题: 沸点 熔点
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CO2 2. 由周期表看主族单质的熔、沸点 同一主族单质的熔点基本

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     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>CO2
2. 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。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高中化学各物质熔沸点判断键能越大,则熔点越高。判断时可由原子半径推导出高中化学各物质熔沸点判断键长、键能再比较。如 键长: 金刚石(C—C)>高中化学各物质熔沸点判断碳化硅(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,CaO>KCl。 
    ③ 分子晶体的熔沸点由分子间作用力而定,分子晶体分子间作用力越大物质的熔沸点越高,反之越低。(具有氢键的分子晶体,熔沸点 反常地高,如:H2O>H2Te>H2Se>H2S,C2H5OH>CH3—O—CH3)。对于分子晶体而言又与极性大小有关,其判断思路大体是:ⅰ 组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,物质的熔沸点越高。如:CH4<SiH4<GeH4<SnH4。 ⅱ 组成和结构不相似的物质(相对分子质量相近),分子极性越大,其熔沸点就越高。如: CO>N2,CH3OH>CH3—CH3。ⅲ 在高中化学各物质熔沸点判断高级脂肪酸形成的油脂中,不饱和程度越大,熔沸点越低。如: C17H35COOH(硬脂酸)>C17H33COOH(油酸); ⅳ 烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随着分子里碳原子数增加,熔沸点升高,如C2H6>CH4, C2H5Cl>CH3Cl,CH3COOH>HCOOH。ⅴ 同分异构体:链烃及其衍生物的同分异构体随着支链增多,熔沸点降低。如:CH3(CH2)3CH3 (正)>CH3CH2CH(CH3)2(异)>(CH3)4C(新)。芳香烃的异构体有两个取代基时,熔点按对、邻、 间位降低。(沸点按邻、间、对位降低)
     ④ 金属晶体:金属单质和高中化学各物质熔沸点判断合金属于金属晶体,其中熔、沸点高的比例数很大,如钨、铂等(但也有低的如汞、铯等)。在金属晶体中金属原子的高中化学各物质熔沸点判断价电子数越多,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,熔沸点越高,反之越低。如:Na<Mg<Al。
合金的熔沸点一般说比它各组份纯金属的熔沸点低。如铝硅合金<纯铝(或纯硅)。
5. 某些物质熔沸点高、低的规律性
    ① 同周期主族(短周期)金属熔点。如 Li<Be,Na<Mg<Al 
    ② 碱土金属氧化物的熔点均在2000℃以上,比其他族氧化物显著高,所以氧化镁、氧化铝是常用的耐火材料。
    ③ 高中化学各物质熔沸点判断卤化钠(离子型卤化物)熔点随卤素的非金属性渐弱而降低。如NaF>NaCl>NaBr>NaI。
     通过查阅资料我们发现影响物质熔沸点的有关因素有:①化学键,分子间力(范德华力)、氢键 ;②晶体结构,有晶体类型、三维结构等,好象石墨跟金刚石就有点不一样 ;③晶体成分,例如分子筛的桂铝比 ;④杂质影响:一般纯物质的熔点等都比较高。但是,分子间力又与取向力、诱导力、色散力有关,所以物质的熔沸点的高低不是一句话可以讲清的。我们在中学阶段只需掌握以上的比较规律。
 

(责任编辑:化学自习室)
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