有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)二熔點(diǎn)的測(cè)定

1、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)二熔點(diǎn)的測(cè)定及溫度計(jì)校正有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)二熔點(diǎn)的測(cè)定及溫度計(jì)校正 PAGE PAGE 2實(shí)驗(yàn)二熔點(diǎn)的測(cè)定及溫度計(jì)校正一實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私馊埸c(diǎn)測(cè)定的原理及意義；掌握熔點(diǎn)測(cè)定的基本操作方法；二實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)和難點(diǎn)：熔點(diǎn)測(cè)定的意義；熔點(diǎn)測(cè)定的操作方法；實(shí)驗(yàn)類型：基礎(chǔ)性 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：4 學(xué)時(shí)三實(shí)驗(yàn)裝置和藥品：主要實(shí)驗(yàn)儀器：熔點(diǎn)管；表面皿；玻璃棒；長(zhǎng)40cm 的玻管；Thiele管（又稱b 形管；酒精燈；溫度計(jì)；液體石蠟；苯甲酸（熔點(diǎn)mp122.C）未知樣品（或者尿素：水楊酸或乙酰苯胺（mp114.30C）四實(shí)驗(yàn)裝置圖：五實(shí)驗(yàn)原理：熔點(diǎn) 熔點(diǎn)是固體有機(jī)化合物固液兩態(tài)在大氣壓力下達(dá)成平衡的溫度，純凈的固體有機(jī)

2、化合物一般都有固定的熔點(diǎn)，固液兩態(tài)之間的變化是非常敏銳的，自初熔至全熔(稱為熔程)溫度不超過(guò) 0.5-。物質(zhì)受熱后，從開始熔化到全部熔完的溫度差稱作熔點(diǎn)距（或熔程的熔點(diǎn)距0.51，據(jù)此，可根據(jù)熔點(diǎn)測(cè)定初步鑒定化合物或判斷其純度。加熱純有機(jī)化合物，當(dāng)溫度接近其熔點(diǎn)范圍時(shí)，升溫速度隨時(shí)間變化約為恒定值，此時(shí)用加熱時(shí)間對(duì)溫度作圖(1)。圖1 相隨時(shí)間和溫度的變化圖2 物質(zhì)蒸氣壓隨溫度變化曲線化合物溫度不到熔點(diǎn)時(shí)以固相存在，加熱使溫度上升，達(dá)到熔點(diǎn)開始有少量液體出現(xiàn)，而 后固液相平衡繼續(xù)加熱，溫度不再變化，此時(shí)加熱所提供的熱量使固相不斷轉(zhuǎn)變?yōu)橐合啵瑑上嚅g仍為平衡，最后的固體熔化后，繼續(xù)加熱則溫度線性上

3、升。因此在接近熔點(diǎn)時(shí)，加熱速度一定要慢，每分鐘溫度升高不能超過(guò) 2，只有這樣，才能使整個(gè)熔化過(guò)程盡可能接近于兩相平衡條件，測(cè)得的熔點(diǎn)也越精確。當(dāng)含雜質(zhì)時(shí)（假定兩者不形成固溶體在溶劑中增加溶質(zhì)，導(dǎo)致溶劑蒸氣分壓降低（圖2 中，固液兩相交點(diǎn)即代表含有雜質(zhì)化合物達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)的固液相平衡共存點(diǎn)，TM為含雜質(zhì)時(shí)的熔點(diǎn)，顯然，此時(shí)的熔點(diǎn)較純粹 者低?；旌先埸c(diǎn)在鑒定某未知物時(shí)，如測(cè)得其熔點(diǎn)和某已知物的熔點(diǎn)相同或相近時(shí)，不能認(rèn)為它們?yōu)橥晃镔|(zhì)。還需把它們混合，測(cè)該混合物的熔點(diǎn)，若熔點(diǎn)仍不變，才能認(rèn)為它們?yōu)橥晃镔|(zhì)。若混合物熔點(diǎn)降低，熔程增大，則說(shuō)明它們屬于不同的物質(zhì)。故此種混合熔點(diǎn)試驗(yàn)，是檢驗(yàn)兩種熔點(diǎn)相同或相近

4、的有機(jī)物是否為同一物質(zhì)的最簡(jiǎn)便方法。多數(shù)有機(jī)物的熔點(diǎn)都在 400以下，較易測(cè)定。但也有一些有機(jī)物在其熔化以前就發(fā)生分解，只能測(cè)得分解點(diǎn)。六實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟：安裝測(cè)定裝置和取樣 :【參閱教材P422.4】.熔點(diǎn)測(cè)定裝置包括溫度計(jì)、毛細(xì)管、Thiele 管。.將毛細(xì)管一端在酒精燈上轉(zhuǎn)動(dòng)加熱，燒融封閉。取干燥、研細(xì)的待測(cè)物樣品放在表面皿上 ，將毛細(xì)管開口一端插入樣品中，即有少量樣品擠入熔點(diǎn)管中。然后取一支長(zhǎng)玻璃管，垂直 于桌面上，由玻璃管上口將毛細(xì)管開口向上放入玻璃管中，使其自由落下，將管中樣品敦實(shí) 2-3mm高時(shí)為止。.向 Thiele （作為加熱介質(zhì)Thiele 管中，使溫度計(jì)水銀球位置在Thie

5、le管中部。將少許樣品放于干凈表面皿上，用玻璃棒將其研細(xì)并集成一堆。把毛細(xì)管開口一端垂直插人堆 集的樣品中，使一些樣品進(jìn)入管內(nèi)，然后，把該毛細(xì)管垂宜桌面輕輕上下振動(dòng)，使樣品進(jìn)人管 底，再用力在桌面上下振動(dòng)，盡量使樣品裝得緊密。或?qū)⒀b有樣品，管口向上的毛細(xì)管，放入 50 60cm 垂直桌面的玻璃管中，管下可墊一表面皿，使之從高處落于表面皿上，如此反復(fù)幾次后，可把樣品裝實(shí)，樣品高度 23mm。熔點(diǎn)管外的樣品粉末要擦干凈以免污染熱浴液有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)二熔點(diǎn)的測(cè)定及溫度計(jì)校正有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)二熔點(diǎn)的測(cè)定及溫度計(jì)校正 PAGE PAGE 5體。裝入的樣品一定要研細(xì)、夯實(shí)。否則影響測(cè)定結(jié)果。熔點(diǎn)的測(cè)定:.在 Th

6、iele 管彎曲部位加熱。接近熔點(diǎn)（距熔點(diǎn)十幾度）1oC 左右，接近熔點(diǎn)溫度時(shí)，每分鐘約 0.2oC 觀察、記錄晶體中形成第一滴液體時(shí)的溫度（初熔溫度開始塌陷并有液相產(chǎn)生）和晶體完全變成澄清液體時(shí)的溫度（終熔溫度。. 必須等待液體石蠟冷卻到低于此樣品熔點(diǎn)20-30oC 時(shí)，才能進(jìn)行下一次測(cè)定。. 定時(shí)，加熱到這個(gè)熔點(diǎn)以下 10-15oC，必須緩慢加熱，使溫度慢慢上升，這樣才可測(cè)得準(zhǔn)確熔點(diǎn)。按圖搭好裝置，放入加熱液（濃硫酸或者液體石蠟，用溫度計(jì)水銀球蘸取少量加熱液，小心地（如下圖。將粘 10 1512，愈接近熔點(diǎn)，升溫速度應(yīng)愈緩慢，每分鐘約0.2 0.3。為了保證有充分時(shí)間讓熱量由管外傳至毛細(xì)管

7、內(nèi)使固體熔化，升溫速度是準(zhǔn)確測(cè)定熔點(diǎn)的關(guān)鍵；另一方面，觀察者不可能同時(shí)觀察溫度計(jì)所 示讀數(shù)和試祥的變化情況，只有緩慢加熱才可使此項(xiàng)誤差減小。記下試樣開始塌落并有液相產(chǎn) 生時(shí)(初熔)和固體完全消失時(shí)(全熔)的溫度讀數(shù)，即為該化合物的熔距。要注意在加熱過(guò)程中試 祥是否有萎縮、變色、發(fā)泡、升華、碳化等現(xiàn)象，均應(yīng)如實(shí)記錄。溫度計(jì)校正測(cè)熔點(diǎn)時(shí)，溫度計(jì)上的熔點(diǎn)讀數(shù)與真實(shí)熔點(diǎn)之間常有一定的偏差。這可能由于以下原因，首先，溫度計(jì)的制作質(zhì)量差，如毛細(xì)孔徑不均勻，刻度不準(zhǔn)確。其次，溫度計(jì)有全浸式和半浸式兩種，全浸式溫度計(jì)的刻度是在溫度計(jì)汞線全部均勻受熱的情況下刻出來(lái)的，而測(cè)熔點(diǎn)時(shí)僅有部分汞線受熱，因而露出的汞線溫

8、度較全部受熱者低。為了校正溫度計(jì)，可選用純有機(jī)化合物的熔點(diǎn)作為標(biāo)準(zhǔn)或選用一標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)校正。選擇數(shù)種已知熔點(diǎn)的純化合物為標(biāo)推，測(cè)定它們的熔點(diǎn)，以觀察到的熔點(diǎn)作縱坐標(biāo)，測(cè)得熔點(diǎn)與已知熔點(diǎn)差值作橫坐標(biāo)，畫成曲線，即可從曲線上讀出任一溫度的校正值。七實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：要測(cè)得準(zhǔn)確熔點(diǎn),樣品一定要研得極細(xì),裝得結(jié)實(shí),使熱量的傳導(dǎo)迅速均勻.管內(nèi)，以使固體熔化；另一方面因?qū)嶒?yàn)者不能同時(shí)觀察溫度計(jì)所示度數(shù)和樣品的變化情況。只有緩慢加熱，才能使此項(xiàng)誤差減小。注意橡膠塞子一定要開口，否則易產(chǎn)生暴沸現(xiàn)象。溫度計(jì)插入開口塞子中，刻度應(yīng)面向塞子開口，其水銀球位于b 形管上下兩叉管口之間。熔點(diǎn)管必須潔凈。如含有灰塵等，能產(chǎn)生4

9、10OC 的誤差。.熔點(diǎn)管底未封好會(huì)產(chǎn)生漏管。.樣品粉碎要細(xì)，填裝要實(shí)，否則產(chǎn)生空隙，不易傳熱，造成熔程變大。.樣品不干燥或含有雜質(zhì)，會(huì)使熔點(diǎn)偏低，熔程變大。.樣品量太少不便觀察，而且熔點(diǎn)偏低；太多會(huì)造成熔程變大，熔點(diǎn)偏高。.升溫速度應(yīng)慢，讓熱傳導(dǎo)有充分的時(shí)間。升溫速度過(guò)快，熔點(diǎn)偏高。.熔點(diǎn)管壁太厚，熱傳導(dǎo)時(shí)間長(zhǎng)，會(huì)產(chǎn)生熔點(diǎn)偏高。.使用硫酸作加熱浴液要特別小心，不能讓有機(jī)物碰到濃硫酸，否則使浴液顏色變深，有礙 220以下的樣品。若要測(cè)熔點(diǎn)在220以上的樣品可用其它熱浴液。八實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容：熔點(diǎn)是有機(jī)物的重要物理常數(shù)之一。熔點(diǎn)是純凈有機(jī)物晶體熔融時(shí)的相變溫度，純凈的有機(jī)物晶體有唯一確定的熔點(diǎn)。獻(xiàn)值

10、推測(cè)其是否純凈。了解有機(jī)物熔融過(guò)程的相平衡，了解有雜質(zhì)存在時(shí)熔點(diǎn)的變化趨勢(shì)，有助于理解熔點(diǎn)測(cè)定的現(xiàn)象，了解其應(yīng)用。九思考題：1、如果毛細(xì)管沒有密封，會(huì)出現(xiàn)什么情況？2、為什么需要用干凈的表面皿？3、如果樣品管中樣品沒有壓實(shí)對(duì)測(cè)定結(jié)果有何影響？4、為什么可以用液體石蠟作為溶液？5、橡皮圈要位于什么位置？為什么？6、如何控制火焰溫度？7、接近熔點(diǎn)時(shí)溫度為何要控制得很慢？如升溫太快，有什么影響？8、是否可以使用第一次測(cè)過(guò)熔點(diǎn)時(shí)已經(jīng)熔化的有機(jī)物再做第二次測(cè)定呢？為什么？9、如果待測(cè)樣品取得多過(guò)過(guò)少對(duì)測(cè)定結(jié)果有何影響？10、化合物的熔點(diǎn)是指（ 。A. 常壓下固液兩相達(dá)到平衡時(shí)的溫度B. 任意常壓下固液兩

11、相達(dá)到平衡時(shí)的溫度1、測(cè)定熔點(diǎn)的方法有（。A.毛細(xì)管法 B.熔點(diǎn)儀法 C .蒸餾法D. 分餾法12、測(cè)定熔點(diǎn)時(shí)，火焰加熱的位置（。A. b 型管底部 B. b 型管兩支管交叉處C. b 型管上支管口處 D. 任意位置13、測(cè)熔點(diǎn)時(shí)，溫度計(jì)水銀球的位置（。A. b 型管底部 B. b 型管兩支管中間處C. 液面下任意位置14、測(cè)熔點(diǎn)時(shí)，橡皮圈位置（ 。A. 液面下 B.液面上C. 任意位置15、微量法測(cè)沸點(diǎn)中，熔點(diǎn)管如何放置（。A. 不用封口，直接放入內(nèi)管中 B.封口，封閉端向下放入內(nèi)管中 C.封口，封閉端向上放入內(nèi)管中16、微量法測(cè)沸點(diǎn)，應(yīng)記錄的沸點(diǎn)溫度為（。A.內(nèi)管中第一個(gè)氣泡出現(xiàn)時(shí)的溫度B

12、. 內(nèi)管中連續(xù)氣泡出現(xiàn)時(shí)的溫度 C.內(nèi)管中最后一個(gè)氣泡不再冒出并要縮回時(shí)的溫度D17、在揮發(fā)性液體中加入不會(huì)發(fā)溶質(zhì)時(shí)（。A.對(duì)沸點(diǎn)無(wú)影響B(tài).沸點(diǎn)降低C. 沸點(diǎn)升高18、下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A. 熔點(diǎn)時(shí)指物質(zhì)的固態(tài)與液態(tài)共存時(shí)的溫度 B.純化合物的熔程一般介于 0.510C C.測(cè)熔點(diǎn)是確定固體化合物純度的方便、有效的方法 D.初熔的溫度是指固體物質(zhì)軟化時(shí)的溫度19、下列說(shuō)法正確的是（）A.B.2000C以上的熔點(diǎn) C.毛細(xì)管內(nèi)有少量水，不必干燥 D.用過(guò)的毛細(xì)管可重復(fù)測(cè)定20、熔距（熔程）是指化合物（）溫度的差A(yù). 初熔與終熔 B.室溫與初熔 C.室溫與終熔 D 文獻(xiàn)熔點(diǎn)與實(shí)測(cè)熔點(diǎn)21、毛細(xì)管測(cè)熔點(diǎn)時(shí)，使測(cè)