實(shí)驗(yàn)一有機(jī)化合物熔點(diǎn)和沸點(diǎn)的測(cè)定

1、實(shí)驗(yàn)一有機(jī)化合物熔點(diǎn)和沸點(diǎn)的測(cè)定一、 有機(jī)化合物熔點(diǎn)的測(cè)定：（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解有機(jī)化合物熔點(diǎn)、沸點(diǎn)的概念、測(cè)定的原理及意義。2掌握微量法測(cè)定熔點(diǎn)、沸點(diǎn)的操作技術(shù)。 物質(zhì)熔點(diǎn)的測(cè)定是有機(jī)化學(xué)工作者經(jīng)常用的一種技術(shù)，所得的數(shù)據(jù)可用來(lái) 鑒定晶狀的有機(jī)化合物，并作為該化合物純度的一種指標(biāo)。測(cè)定的意義：可以鑒別未知的固態(tài)化合物和判斷化合物的純度。（二）熔點(diǎn)測(cè)定原理什么叫熔點(diǎn) 用物質(zhì)的蒸氣壓與溫度的關(guān)系理解。 熔點(diǎn)的定義：固、液 兩態(tài)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下達(dá)到平衡狀態(tài)，即固相蒸氣壓與液相蒸氣壓相等時(shí)的溫度。 固態(tài)物質(zhì)受熱后，從開始熔化（初熔）至完全熔化（全熔）的溫度范圍就是該 化合物的熔點(diǎn)（實(shí)際上是熔點(diǎn)范圍。稱

2、為熔程或熔距。 ）測(cè)熔點(diǎn)時(shí)幾個(gè)概念： 始熔（初熔）、全熔、熔點(diǎn)距、物質(zhì)純度與熔點(diǎn)距關(guān)系。 始熔（初熔） 密切注意熔點(diǎn)管中樣品變化情況。當(dāng)樣品開始塌落，并 有液相產(chǎn)生時(shí)（部分透明） ，表示開始熔化 （初熔） ,即記錄為初溶溫度 t1 。全熔 當(dāng)固體剛好完全消失時(shí)（全部透明） ，則表示完全熔化 （全熔）。 記錄溫度 t2 。熔距或熔程 從初熔到全熔的溫度范圍。 t1t2 為熔程。純凈物一般不超 過(guò) 0.510C化合物的熔點(diǎn)是指在常壓下該物質(zhì)的固液兩相達(dá)到平衡時(shí)的 溫度。但通常把晶體物質(zhì)受熱后由固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)時(shí)的溫度作為該化 合物的熔點(diǎn)。 純凈的固體 有機(jī)化合物一般都有固定的熔點(diǎn)。 在一定的 外壓下

3、，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）純凈的固體有機(jī)化合物轉(zhuǎn)化為液態(tài)時(shí)的溫度不超過(guò)0.5- 1 C。若 混有雜質(zhì)則熔點(diǎn)有明確變化， 不但熔點(diǎn)距擴(kuò)大，而且熔點(diǎn)也往往下降。因此，熔點(diǎn)是晶體化合物純度的重要標(biāo)志。有機(jī)化合物熔點(diǎn)一般不超過(guò)350C，較易測(cè)定，故可借測(cè)定熔點(diǎn)來(lái)鑒別未知有機(jī)物和判斷有機(jī) 物的純度。（三）熔點(diǎn)測(cè)定方法：1） 顯微熔點(diǎn)測(cè)定儀實(shí)驗(yàn)化學(xué)第二版書上 P1042） 數(shù)字熔點(diǎn)測(cè)定儀實(shí)驗(yàn)化學(xué)第二版書上P1053） 雙浴式熔點(diǎn)測(cè)定器實(shí)驗(yàn)化學(xué)第二版書上P1024）毛細(xì)管法測(cè)熔點(diǎn)，用b形管測(cè)熔點(diǎn)裝置（本實(shí)驗(yàn)使用）及其它測(cè)定方法。（四）實(shí)驗(yàn)儀器及藥品毛細(xì)管法測(cè)熔點(diǎn)，用b

4、形管測(cè)熔點(diǎn)裝置（本實(shí)驗(yàn)使用）（1）實(shí)驗(yàn)儀器：b形熔點(diǎn)測(cè)定管、玻璃管（30 40cm）、溫度計(jì)、酒精燈、表面皿、毛細(xì)熔點(diǎn)管、指形管（沸點(diǎn)管）（2）藥品：苯甲酸、尿素、苯甲酸加尿素混合物、酒精、測(cè)定物導(dǎo)熱液為甘油一一測(cè)定完畢需回收，請(qǐng)倒回原瓶中測(cè)定熔點(diǎn)裝置圖：（五）實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵1 樣品填裝一一將0.10.2克待測(cè)樣品粉末（干燥、研碎迅速）放在干凈的 表面皿上聚成小堆，將毛細(xì)管開口垂直插入此小堆內(nèi)將樣品 擠入毛細(xì)管中，在桌面上踮幾下，再在玻璃管中自由落下十 次左右，使樣品填裝結(jié)實(shí)、均勻、緊密，高度23mm為宜。（因測(cè)定時(shí)到了初熔時(shí)樣品塌落下來(lái)， 如果中間有空隙，會(huì)誤認(rèn)為樣品塌落，造成測(cè)定偏差。

5、）2. 毛細(xì)管安裝在與溫度計(jì)用橡皮圈捆在一起，橡皮圈要在導(dǎo)熱液面上，樣品位于水銀球的中部，導(dǎo)熱液在 b形管的上叉管處，導(dǎo)熱液不宜加多， 以免受熱后膨脹溢出引起危險(xiǎn)，另外避免毛細(xì)管飄浮，影響準(zhǔn)確性。再 通過(guò)開口像皮塞固定在 b形管中心位置，溫度計(jì)與樣品毛細(xì)管位于b形管上下叉管中間，此處對(duì)流循環(huán)好，溫度均勻。請(qǐng)見 測(cè)定熔點(diǎn)裝置圖：3小心加熱b形管側(cè)管底部，升溫測(cè)定、加熱升溫速度：對(duì)于已知樣品開始時(shí)升溫可快些56C/min，將近熔點(diǎn)10C時(shí)，升溫12C/min，接近熔 點(diǎn)時(shí)升溫0.203C/min，密切注意熔點(diǎn)管中樣品變化情況。當(dāng)樣品開始 塌落，并有液相產(chǎn)生時(shí)（部分透明），表示開始熔化（初熔），（此

6、時(shí)應(yīng)隨 時(shí)停止加熱）當(dāng)固體剛好完全消失時(shí)（全部透明），則表示完全熔化（全 熔）。注意觀察、做好記錄。寫出初熔ti全熔t2及熔程。對(duì)于未知物需 粗測(cè)一次，再精測(cè)二次。精測(cè)時(shí)方法照上述所進(jìn)行。毛細(xì)管法測(cè)定熔點(diǎn)實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵是：1、熔點(diǎn)管本身要干凈，管壁不能太厚，封口要均勻。2、毛細(xì)管裝入樣品要均勻，緊密。3、裝置要準(zhǔn)確，達(dá)到一定位置。4、由于毛細(xì)管法是間接測(cè)熔點(diǎn)方法，所以加熱升溫速度是本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵，應(yīng)密切觀察加熱和熔化情況，當(dāng)接近熔點(diǎn)10C時(shí)升溫速度一定要慢，應(yīng)小于12C/min；，注意觀察溫度變化。及時(shí)記下溫度變化。5、每個(gè)樣品至少填裝兩支毛細(xì)管，平行測(cè)定兩次。對(duì)于未知物可以先粗測(cè)一次， 再精測(cè)二次。

7、兩次測(cè)定結(jié)果誤差不大于 ±°C6、 測(cè)定下一個(gè)樣品時(shí)讓導(dǎo)熱液慢慢冷卻到樣品近似熔點(diǎn)30C以下左右，并換新 的裝有樣品的毛細(xì)熔點(diǎn)管。7、使用熔點(diǎn)測(cè)定管裝置測(cè)定熔點(diǎn)時(shí)，應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？（1）測(cè)定管口塞上的塞子應(yīng)有缺口，使熔點(diǎn)測(cè)定管內(nèi)與大氣相通， 避免測(cè)定管內(nèi)的熱浴液和空氣由于受熱時(shí)膨脹而沖開塞子或?qū)y(cè)定 管炸裂。（2）插在塞子上的溫度計(jì)的刻度應(yīng)面向塞子缺口，便于觀察溫度（3）溫度計(jì)的水銀球位于測(cè)定管的上下二側(cè)管中間位置，因在此 處加熱對(duì)流循環(huán)好，溫度均勻。（4）毛細(xì)管內(nèi)的樣品中心與溫度計(jì)的水銀球中心位于同一水平 面，溫度計(jì)所顯示的溫度與樣品的溫度最為接近。（5）導(dǎo)熱液應(yīng)裝至測(cè)定

8、管上側(cè)管上方約1cm處。以免受熱后膨脹 溢出引起危險(xiǎn)。另外，液面過(guò)高易引起毛細(xì)管熔點(diǎn)飄移，偏離溫度計(jì)， 影響測(cè)定的準(zhǔn)確性。（6）在熔點(diǎn)測(cè)定管的下側(cè)管的外緣底部處進(jìn)行加熱。可使熱浴液 在測(cè)定管內(nèi)進(jìn)行對(duì)流循環(huán)，加熱對(duì)密度小的熱浴液沿著較細(xì)的側(cè)管向 上移動(dòng)。在管徑較大的直管處進(jìn)行熱量交換，由于此處的熱浴液較多， 熱浴液的溫度較為均勻，就會(huì)減小實(shí)驗(yàn)誤差，如果在其他部位加熱， 受熱的熱浴液會(huì)向兩側(cè)傳遞熱量，直管處溫度變化過(guò)于強(qiáng)烈，不利于 樣品測(cè)定。（五）數(shù)據(jù)記錄和處理樣品名稱初熔溫度/ °C全熔溫度/0c熔程/0C苯甲酸12尿素12混合物12二、有機(jī)化合物沸點(diǎn)的測(cè)定：（一）沸點(diǎn)測(cè)定原理什么叫沸

9、點(diǎn)一一當(dāng)液體的蒸氣壓增大到與外界施于液面的總壓力（通常是 大氣壓力）相等時(shí)，就有大量氣泡從液體內(nèi)部逸出，即液體沸騰。這時(shí)的溫度 稱為液體的沸點(diǎn)。通常所說(shuō)的沸點(diǎn)是指在101.3kPa下液體沸騰時(shí)的溫度。在一定外壓下，純 液體有機(jī)化合物都有一定的沸點(diǎn)，而且沸點(diǎn)變化在1- 3 C，若含有雜質(zhì)，則溶劑的蒸氣壓降低，沸點(diǎn)隨之下降，沸程也擴(kuò)大，沸點(diǎn)變化范圍（沸程）將超過(guò) 3-5C,所以測(cè)定沸點(diǎn)是鑒定有機(jī)化合物和判斷物質(zhì)純度的依據(jù)之一，是衡量 物質(zhì)純度的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。但是具有固定沸點(diǎn)的液態(tài)有機(jī)物不一定都是純的有機(jī)物， 因?yàn)槟承┯袡C(jī)物常與其它組分形成二元或三元的共沸混合物，它們也有一定的沸點(diǎn)。測(cè)定沸點(diǎn)常用的方法有

10、常量法（蒸餾法）和微量法（沸點(diǎn)管法）兩種沸點(diǎn)測(cè)定裝置圖:（二）實(shí)驗(yàn)步驟微量法（沸點(diǎn)管法）沸點(diǎn)的測(cè)定:方法一：取45滴待測(cè)樣品滴入沸點(diǎn)管的外管中，將內(nèi)管開口向下插入 外管中，然后用小橡皮圈把沸點(diǎn)管附于溫度計(jì)旁，小橡皮圈不能浸入導(dǎo)熱液 中，使裝樣品的中心位于溫度計(jì)水銀球的中部，再把該溫度計(jì)的水銀球位于 b形管上下兩叉管中間，然后加熱。加熱時(shí)由于氣體膨脹，內(nèi)管中會(huì)有小氣泡 緩緩逸出，當(dāng)溫度升到比沸點(diǎn)稍高時(shí)，管內(nèi)會(huì)有一連串的小氣泡快速而連續(xù) 逸出，表明毛細(xì)管內(nèi)壓力超過(guò)了大氣壓。這時(shí)停止加熱，使溶液自行冷卻， 氣泡逸出的速度即漸漸減慢。 在最后一氣泡不再冒出并要縮回內(nèi)管的 瞬間記 錄溫度，或者液體剛要進(jìn)

11、入毛細(xì)管、毛細(xì)管外液面與毛細(xì)管內(nèi)液面等高時(shí)， 即為毛細(xì)管內(nèi)蒸氣壓與外界壓力正好相等，此瞬間的溫度即為該液體的沸點(diǎn)。 待溫度下降1520 C后，可重新加熱再測(cè)二次（3次所得溫度數(shù)值不得相差 ±0C）方法二：取45滴待測(cè)樣品滴入沸點(diǎn)管的外管中，將內(nèi)管開口向下插入 外管中，然后用小橡皮圈把沸點(diǎn)管附于溫度計(jì)旁，小橡皮圈不能浸入導(dǎo)熱液 中，使裝樣品的中心位于溫度計(jì)水銀球的中部，一起浸入小燒杯內(nèi)水浴中加 熱，并用攪拌器不斷上下攪動(dòng)，使水浴溫度均勻。加熱時(shí)由于氣體膨脹，內(nèi)管中會(huì)有小氣泡緩緩逸出，當(dāng)溫度升到比沸點(diǎn)稍高時(shí)，管內(nèi)會(huì)有一連串的小 氣泡快速而連續(xù)逸出，表明毛細(xì)管內(nèi)壓力超過(guò)了大氣壓。這時(shí)停止加熱，使 溶液自行冷卻，氣泡逸出的速度即漸漸減慢。在最后一氣泡不再冒出并要縮回內(nèi)管的瞬間記錄溫度，或者液體剛要進(jìn)入毛細(xì)管、毛細(xì)管外液面與毛細(xì)管 內(nèi)液面等高時(shí)，即為毛細(xì)管內(nèi)蒸氣壓與外界壓力正好相等，此瞬間的溫度即為該液體的沸點(diǎn)。待溫度下降1520C后，可重新加熱再測(cè)二次（3次所得 溫度數(shù)值不得相差±°C）按上述方法進(jìn)行C2H5OH沸點(diǎn)測(cè)定并作出記錄寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告（三）數(shù)據(jù)記錄和處理沸點(diǎn)測(cè)定記錄：測(cè)定沸點(diǎn)次數(shù)第一次第二次第三次乙醇沸點(diǎn)/ 0C平均值/ °C（四）注意事項(xiàng)：1、加熱不能太快，待測(cè)液體不宜太少，以防樣品全部汽化2、內(nèi)管里的空氣要盡量趕盡。3、