[精华]醇的沸点为什么比与其相对分子质量邻近的烷烃的沸点高得多

[精华]醇的沸点为什么比与其相对分子质量邻近的烷烃的沸点高得多 醇的沸点为什么比与其相对分子质量相近的烷烃的沸点高得多,醇的沸点比与其相对分子相近的烷烃的沸点高很多，不过随着相对分子质量的增大，其沸点相差却越来越小。(从一可以看出) 化合物 分子量 沸点 沸点差 沸点 分子量 化合物 甲醇 32 64.7 153.3 -88.6 30 乙烷 乙醇 46 78.3 120.5 -42.1 44 丙烷 正丙醇 60 97.2 97.7 -0.5 58 正丁烷 正丁醇 74 117.9 81.8 36.1 72 正戊烷 正戊醇 88 137.8 69.1 68.7 86 正己烷 正己醇 102 155.7 57.2 98.5 100 正庚烷 正庚醇 116 176.3 50.6 125.7 114 正辛烷 正辛醇 130 194.5 43.7 150.8 128 正壬烷 正壬醇 144 213.5 39.5 174.0 142 正癸烷 正癸醇 158 231.0 35.1 195.9 156 正十一烷 正十二醇 176 257.0 21.5 235.5 174 正十二烷 表一 若把正烷醇及正烷烃的沸点分别做一条曲线，则更容易看出这种变化规律来。 正烷醇及正烷烃的沸点曲线图 300 200 100 沸点0 1234567891011 -100 -200 碳原子数目 何以有这样的差别呢,比较一下它们的结构就很容易得出了。醇的结构中含有羟基(-OH)，由于羟基中氧原子的电负性很强，使其和氢原子之间的一对共用电子对靠近自己，结果氧带部分负电荷，氢带部分正电荷: R—OH 同时使羟基氢原子变得较为活泼，因此，醇分子的羟基中电负性很强的氧原子有一对未共用的电子对可与另一醇分子的羟基中活泼氢原子彼此形成氢键。 氢键具有一定的能量，一般约为2-8千卡每摩尔，因此，醇分子间的引力，除一般的范德华力外，还有氢键力，这使分子间的引力加大，使其沸腾就需要更高的能量，所以醇的沸点较高。 烷烃仅由碳氢两种元素组成，碳原子的电负性较小，且分子中也无活泼的氢原子存在，因此不能形成氢键，而分子间的引力仅限于范德华力，其分子间的作用力比醇小得多，使其沸腾所需要的能量较小，因而，其沸点就相应的低些。 由于烃基的增大对形成的氢键有屏蔽作用，是醇分子缔合受到阻碍，烃基愈大，对缔合作用阻碍愈大，所以随着分子量的增大，醇分子间的作用力逐渐减弱。另一方面随着分子量的增大，羟基的成分在醇中的比例降低，而烷基的成分在醇分子中的比例增大。所以羟基对分子的性质的影响减小，烃基对分子的性质影响增大。这就说明了为什么随着分子量的增大醇分子与其相对分子质量相近的烷烃的沸点相差却越来越小。 根据以上讨论，可进一步解释下列问题: 1. 由于氢键之故，醇的沸点也会比与其分子量相近但不能形成分子间氢键的其 他化合物，例如氯代烷、醚、醛、酮、羧酸酯等的沸点高 化合物 分子量 沸点 正丁烷 58 -0.5 丁烯-【1】 56 -6.5 丁炔-【1】 54 8.6 氯乙烷 64.5 13.1 甲乙醚 60 7.9 丙醛 58 49 丙酮 58 56.2 甲酸甲酯 60 32.0 丙醇-【1】 60 97.2 表二 2. 除醇之外凡能形成氢键的化合物的沸点均应比与其分子量相近，而不能形成 分子间氢键的化合物的沸点为高，如表二 化合物 分子量 有无氢键 沸点 甲苯 无 92 110.6 苯酚 有 94 181.0 正丁酰胺 有 87 216.0 正丁酸 有 88 162.5 表三 3. 分子间氢键强的化合物比氢键弱的化合物的沸点高。例如羧酸的羧基中除含 有能形成氢键的羟基外，还有一个具有极性的羰基，这个羰基能使羟基上的 氢原子更加活泼，因此，羧酸分子间的氢键比醇的强，使其沸点比与其分子 量相近的醇的沸点高，如表四 化合物 分子量 沸点 沸点差 沸点 分子量 化合物 甲酸 乙醇 46 100.5 22.2 78.3 46 乙酸 正丙醇 59 118 20.8 97.2 60 丙酸 正丁醇 73 141 23.1 117.9 74 正丁酸 正戊醇 87 162.5 24.3 137.8 88 表四 4. 若分子中能形成氢键的官能团愈多，其沸点愈高。例如二元醇比一元醇的沸 点高，多元醇的沸点更高，如表五 化合物 分子量 沸点 沸点差 沸点 分子量 化合物 乙二醇 正丁醇 62 197.2 79.3 117.9 60 丙二醇-正戊醇 76 214.7 76.9 137.8 74 【1，3】 丁二醇-正己醇 90 229.2 73.5 155.7 88 【1，4】