有机物物理性质规律.doc

有机物的物理性质规律 有机物的物理性质与化学性质同等重要，且“结构决定性质，性质反映结构”不仅表现在化学性质中，同时也体现在某些物理性质上。有机物一些物理性质存在着内在规律，如果抓住其中的规律，可以更好地认识有机物。 一、熔沸点 有机物微粒间的作用是分子间作用力，分子间的作用力比较小，因此烃的熔沸点比较低。对于同系物，随着相对分子质量的增加，分子间作用力增大，因此同系物的熔沸点随着相对分子质量的增大而升高。 1. 烃、卤代烃及醛 各种烃的同系物、卤代烃及醛的熔沸点随着分子中碳原子数的增加而升高。同类型的同分异构体之间，主链上碳原子数目越多，烃的熔沸点越高；支链数目越多，空间位置越对称，熔沸点越低。例如 HYPERLINK /Article/UploadFiles/200708/20070825232209807.gif \t _blank ? HYPERLINK /Article/UploadFiles/200708/20070825232147115.gif \t _blank ? 2. 醇 由于分子中含有—OH，醇分子之间存在氢键，分子间的作用力较一般的分子间作用力强，因此与相对分子质量相近的烃比较，醇的熔沸点高的多。影响醇的沸点的因素有： （1）分子中—OH个数的多少：—OH个数越多，沸点越高。如乙醇的沸点为78℃，乙二醇的沸点为179℃。 （2）分子中碳原子个数的多少：碳原子数越多，沸点越高。如甲醇的沸点为65℃，乙醇的沸点为78℃。 3. 羧酸 羧酸分子中含有—COOH，分子之间存在氢键，不仅羧酸分子间羟基氧和羟基氢之间存在氢键，而且羧酸分子间羰基氧和羟基氢之间也存在氢键，因此羧酸分子之间形成氢键的机会比相对分子质量相近的醇多，因此羧酸的沸点比相对分子质量相近的醇的沸点高，如1－丙醇的沸点为97.4℃，乙酸的沸点为118℃。影响羧酸的沸点的因素有： （1）分子中羧基的个数：羧基的个数越多，羧酸的沸点越高； （2）分子中碳原子的个数：碳原子的个数越多，羧酸的沸点越高。 二、状态 物质的状态与熔沸点密切相关，都决定于分子间作用力的大小。 由于有机物大都为大分子（相对无机物来说），所以有机物分子间引力较大，因此一般情况下呈液态和固态，只有少部分小分子的有机物呈气态。 1. 随着分子中碳原子数的增多，烃由气态经液态到固态。分子中含有1~4个碳原子的烃一般为气态，5~16个碳原子的烃一般为液态，17个以上的为固态。如通常状况下苯及苯的同系物一般呈液态，大多数呈固态。 2. 醇类、羧酸类物质中由于含有—OH，分子之间存在氢键，所以醇类、羧酸类物质分子中碳原子较少的，在通常状况下呈液态，分子中碳原子较多的呈固态，如：甲醇、乙醇、甲酸和乙酸等呈液态。 3. 醛类 通常状况下除碳原子数较少的甲醛呈气态、乙醛等几种醛呈液态外，相对分子质量大于100的醛一般呈固态。 4. 酯类 通常状况下一般分子中碳原子数较少的酯呈液态，其余都呈固态。 5. 苯酚及其同系物 由于含有—OH，且苯环相对分子质量较大，故通常状况下此类物质呈固态。 三、密度 烃的密度一般随碳原子数的增多而增大；一氯代烷的相对密度随着碳原子数的增加而减小。 1. 通常气态有机物的密度与空气相比，相对分子质量大于29的，比空气的密度大。 2. 通常液态有机物与水相比： （1）密度比水小的有烃、酯、一氯代烃、一元醇、醛、酮、高级脂肪酸等； （2）密度比水大的有溴代烃、硝基苯、四氯化碳、氯仿、乙二醇、丙三醇等。 四、溶解性 研究有机物的溶解性时，常将有机物分子的基团分为憎水基和亲水基：具有不溶于水的性质或对水无吸引力的基团，称为憎水基团；具有溶于水的性质或对水有吸引力的基团，称为亲水基团。有机物的溶解性由分子中亲水基团和憎水基团的溶解性决定。 1. 官能团的溶解性 （1）易溶于水的基团（即亲水基团）有：—OH、—CHO、—COOH、—NH2。 （2）难溶于水的基团（即憎水基团）有：所有的烃基（如—CH=CH2、—C6H5等）、卤原子（—X）、硝基（—NO2）等。 2. 分子中亲水基团与憎水基团的比例影响物质的溶解性 （1）当官能团的个数相同时，随着烃基（憎水基团）碳原子数目的增大，溶解性逐渐降低，（一般地，碳原子个数大于5的醇难溶于水）；再如，分子中碳原子数在4以下的羧酸与水互溶，随着分子中碳链的增长，在水中的溶解度迅速减小，直至与相对分子质量相近的烷烃的溶解度相近。 （2）当烃基中碳原子数相同时，亲水基团的个数越多，物质的溶解性越强。如溶解性：。 （3）当亲水基团与憎水基团对溶解性的影响大致相同时，物质微溶于水。例如，常见的微溶于水的物质有：苯酚、苯胺、苯甲酸、正戊醇 HYPERLINK /Article/UploadFiles/200708/20070