有機(jī)化合物熔點(diǎn)沸點(diǎn)的測(cè)定

有機(jī)化合物熔點(diǎn)沸點(diǎn)的測(cè)定第1頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

1、理解微量法測(cè)定有機(jī)物熔點(diǎn)、沸點(diǎn)的原理和意義。

2、掌握微量法測(cè)定熔點(diǎn)和沸點(diǎn)的操作技術(shù)。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡?頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

熔點(diǎn)是物質(zhì)的一個(gè)物理常數(shù)，是指物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，固-液兩相蒸氣壓相等、處于固液兩相共存的平衡狀態(tài)時(shí)的溫度。純凈的晶形固體都有固定的熔點(diǎn)，從初熔到全熔的溫度范圍（稱熔距或熔程）只有0.5～1℃。混有雜質(zhì)的固態(tài)物質(zhì)的熔點(diǎn)降低，熔程增長(zhǎng)。由此可以推斷被測(cè)物質(zhì)為何種化合物，也可以判斷固態(tài)物質(zhì)的純度。

熔點(diǎn)相近的兩種物質(zhì)是否是同一物質(zhì)，可采用混合熔點(diǎn)法鑒別。如肉桂酸和尿素兩者的熔點(diǎn)都是133℃，若兩者混合后的熔點(diǎn)還是133℃，則可初步判斷是同一物質(zhì)，反之則為不同物質(zhì)。

二、實(shí)驗(yàn)原理

（一）熔點(diǎn)的測(cè)定第3頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

Tb

TbTfTf沸點(diǎn)凝固點(diǎn)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)下降示意圖第4頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)下降示意圖溶液沸點(diǎn)升高值溶液凝固點(diǎn)下降值第5頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

加熱純固體化合物的過(guò)程中，有一段時(shí)間溫度不變，即固體開始熔化直至固體全部轉(zhuǎn)化為液體時(shí)，此時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象是晶體表面開始濕潤(rùn)，繼而樣品開始塌陷且部分透明，當(dāng)固體全部熔化時(shí)即成透明液體，溫度就會(huì)迅速上升。要想精確測(cè)定熔點(diǎn)，則在接近熔點(diǎn)時(shí)升溫的速度不能太快，必須嚴(yán)格控制加熱速度，以每分鐘升高1～2℃為宜。

微量法測(cè)定熔點(diǎn)的方法有毛細(xì)管熔點(diǎn)測(cè)定法和顯微熔點(diǎn)測(cè)定法，一般實(shí)驗(yàn)室常用毛細(xì)管熔點(diǎn)測(cè)定法測(cè)定。第6頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

樣品初始態(tài)出現(xiàn)塌落剛出現(xiàn)小即將消失的全熔成液滴細(xì)小晶體液態(tài)晶態(tài)樣品熔化過(guò)程示意圖

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沸點(diǎn)是液態(tài)物質(zhì)的物理常數(shù)，實(shí)驗(yàn)時(shí)是指液體的蒸氣壓等于外壓時(shí)的溫度，顯然，沸點(diǎn)與外壓的大小有關(guān)。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，氣—液平衡時(shí)的溫度稱為液體的正常沸點(diǎn)。

純液體有機(jī)化合物在一定的壓力下具有確定的沸點(diǎn)；但具有固定沸點(diǎn)的液體不一定都是純凈的化合物，當(dāng)兩種或兩種以上的物質(zhì)按一定的組成比形成的混合物在一定溫度下沸騰，這種混合物稱為共沸物或恒沸混合物，如95.6%乙醇+4.4%的水，沸點(diǎn)為78.16℃。

可采用蒸餾的方法(常量法)或毛細(xì)管法(微量法)來(lái)測(cè)定液體的沸點(diǎn)。前者測(cè)得一個(gè)溫度，后者則為溫度范圍(稱為沸程0.5～1.5℃)。（二）沸點(diǎn)的測(cè)定第8頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五溶劑溶液溫度p/kPa

po

蒸氣壓△p1△Tb1101.3kPaAB△Tb2Tb0Tb1Tb2c1c2CDEF溶液沸點(diǎn)上升示意圖△p2第9頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

儀器：

熔點(diǎn)測(cè)定管(提勒管，b形管)，溫度計(jì)(150℃)，酒精燈，長(zhǎng)玻璃管，沸點(diǎn)管(指形管)，燒杯(250mL)，鐵臺(tái)，鐵夾，鐵圈，攪拌器。

試劑：

苯甲酸，尿素，苯甲酸-尿素混合物，95％乙醇，甘油。

材料：

毛細(xì)管。三、實(shí)驗(yàn)儀器與試劑第10頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五四、實(shí)驗(yàn)步驟

1、毛細(xì)管法測(cè)定熔點(diǎn)

①樣品的填裝：將毛細(xì)管的一端封口，把待測(cè)物研成粉末，將毛細(xì)管未封口的一端插入粉末中，使粉末擠進(jìn)毛細(xì)管口，再將其開口向上的從長(zhǎng)玻璃管中自由滑落，使粉末振入毛細(xì)管的底部。重復(fù)以上操作，直至有2～3mm粉末緊密裝于毛細(xì)管底部。

用橡皮圈將毛細(xì)管緊附在溫度計(jì)上，樣品部分應(yīng)靠在溫度計(jì)水銀球的中部。

②儀器的安裝熔點(diǎn)測(cè)定管中裝入甘油，使液面高度達(dá)到測(cè)定管上側(cè)管。將附有毛細(xì)管的溫度計(jì)放入測(cè)定管中，并使溫度計(jì)水銀球恰好在提勒管的兩側(cè)管中部。將熔點(diǎn)測(cè)定管固定在鐵夾上。第11頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

③測(cè)定熔點(diǎn)

加熱熔點(diǎn)測(cè)定管下側(cè)管外緣，以每分鐘約5～6℃的速度升溫，熱浴溫度低于熔點(diǎn)約10～15℃時(shí)，改用小火加熱(可將酒精燈稍微離開測(cè)定管一些)，使升溫速度為每分鐘1℃.接近熔點(diǎn)時(shí)，加熱速度要更慢，每分鐘上升0.2～0.3℃。

記錄剛有小滴液體出現(xiàn)和樣品恰好完全熔融時(shí)的兩個(gè)溫度讀數(shù)即為熔程。第12頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

④待熱浴的溫度下降大約30℃時(shí)，換一根毛細(xì)管另裝待測(cè)試樣，再測(cè)定。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

測(cè)定苯甲酸（或尿素）、苯甲酸-尿素混合物的熔點(diǎn)。完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的建議過(guò)程

1、先做乙醇沸點(diǎn)的測(cè)定

2、再做苯甲酸+尿素混合試樣熔點(diǎn)的測(cè)定

3、最后做純凈試樣熔點(diǎn)的測(cè)定。第13頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

2、微量法測(cè)定沸點(diǎn)

①儀器的安裝：取3～4滴95％乙醇滴入沸點(diǎn)管（高度為0.5cm左右），將毛細(xì)管開口端向下插入沸點(diǎn)管中，用橡皮圈將沸點(diǎn)管固定在溫度計(jì)旁，使樣品部分位于水銀球的中部，然后將其插入加熱浴中加熱。若用b形管測(cè)定，裝置要求同熔點(diǎn)測(cè)定，并防止加熱液進(jìn)入沸點(diǎn)管外管內(nèi)。

②測(cè)定沸點(diǎn)：加熱液體至毛細(xì)管中有氣泡快速連續(xù)地逸出，形成氣泡流（此時(shí)毛細(xì)管內(nèi)的壓力超過(guò)了大氣壓力），移開熱源，熱浴液溫度隨之降低，氣泡逸出速度漸漸減慢，當(dāng)氣泡不再冒出而液體剛要進(jìn)入沸點(diǎn)管內(nèi)(即最后一個(gè)氣泡剛要縮回至毛細(xì)管)時(shí)，表示毛細(xì)管的蒸氣壓與外界壓力相等，此時(shí)的溫度即為沸點(diǎn)。第14頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五雙浴法測(cè)熔點(diǎn)攪拌器第15頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液態(tài)樣品氣化過(guò)程示意圖

第16頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五五、實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵

1、實(shí)驗(yàn)操作關(guān)鍵

（1）熔點(diǎn)測(cè)定

①熔點(diǎn)管本身要干凈，管壁不能太厚，封口要均勻、圓滑，不能漏氣。②樣品一定要干燥，并要研成細(xì)粉末，往毛細(xì)管內(nèi)裝樣品時(shí)，一定要反復(fù)沖撞致密，管外樣品要用軟紙擦干凈。

③升溫速度不宜太快，開始升溫時(shí)速度可稍快些(5℃/min)，接近該樣品熔點(diǎn)或沸點(diǎn)時(shí)，升溫速度要慢(1～2℃/min)，應(yīng)快速、準(zhǔn)確讀取溫度數(shù)。④第二次測(cè)定時(shí)，要等浴溫冷至其熔點(diǎn)以下約30℃左右再進(jìn)行。第17頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

（2）沸點(diǎn)測(cè)定①準(zhǔn)確判斷液體處于沸騰狀態(tài)時(shí)，液態(tài)試樣的現(xiàn)象。②準(zhǔn)確觀察毛細(xì)管口最后一個(gè)氣泡欲進(jìn)而出的狀態(tài)，及時(shí)讀數(shù)。③液態(tài)樣品的沸點(diǎn)必需多次測(cè)定，以平均值報(bào)道。④防止沸點(diǎn)管中試樣溶液蒸干，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充。第18頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

2、使用實(shí)驗(yàn)裝置的注意事項(xiàng)

（1）熔點(diǎn)測(cè)定裝置溫度計(jì)的刻度應(yīng)面向塞子缺口，便于觀察溫度毛細(xì)管樣品中心與溫度計(jì)球部中心在同一平面溫度計(jì)球部在上下兩側(cè)管中間在下側(cè)管外緣加熱橡皮塞必須開槽導(dǎo)熱液液面應(yīng)高于上側(cè)管第19頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（2）沸點(diǎn)測(cè)定裝置現(xiàn)在請(qǐng)學(xué)生相互合作完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容沸點(diǎn)管樣品中心與溫度計(jì)球部中心在同一平面橡皮塞必須開槽在下側(cè)管外緣加熱溫度計(jì)球部在上下兩側(cè)管中間導(dǎo)熱液液面應(yīng)高于上側(cè)管溫度計(jì)的刻度應(yīng)面向塞子缺口，便于觀察溫度第20頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（2）沸點(diǎn)測(cè)定裝置燒杯水浴加熱沸點(diǎn)管內(nèi)液體中心與溫度計(jì)球部中心在同一平面試樣的液面在浴液液面之下溫度計(jì)不能與燒杯底部接觸第21頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五六