第一篇有机化合物的物理和光谱性质 第4章 有机化合物的物理性质
第 4 章 有机化合物的物理性质 第一篇 有机化合物的物理和光谱性质
●目录 4.1 分子间作用力 4.4 有机化合物的物理状态 一、 色散力 4.5有机化合物的溶解性 二、静电力 一、溶剂的分类 三、氢键 二、溶解过程 4.2有机化合物的沸点 三、有机化合物在水中 4.3有机化合物的熔点 的溶解性 2
●目录 2 4.1 分子间作用力 一、色散力 二、静电力 三、氢键 4.2 有机化合物的沸点 4.3 有机化合物的熔点 4.4 有机化合物的物理状态 4.5 有机化合物的溶解性 一、溶剂的分类 二、溶解过程 三、有机化合物在水中 的溶解性
§4.1分子间作用力 一、色散力 瞬时偶极：由于带电粒子的相对运动而在某一时刻产生的偶极。 色散力：瞬时偶极之间的相互吸引力。 十一十 十一+一十一+ 瞬间偶极的相互吸引 ○色散力的大小与分子的极化率和分子间的接触面积 有关。 ○色散力没有方向性和饱和性，既存在于非极性分子间， 也存在于极性分子间
3 §4.1 分子间作用力 一、色散力 瞬时偶极：由于带电粒子的相对运动而在某一时刻产生的偶极。 色散力：瞬时偶极之间的相互吸引力。 ●色散力的大小与分子的极化率和分子间的接触面积 分子间的接触面积 有关。 ●色散力没有方向性和饱和性 方向性和饱和性，既存在于非极性分子间， 也存在于极性分子间。 瞬间偶极的相互吸引
二、静电力 静电力：极性分子的固有偶极之间的相互吸引力，只存在 于极性分子之间。 6-8+6+ H3C-CI CI-CH2CH2-C Cl-CH3 -CH2C2-9 8+6+ ●静电力的大小与分子的偶极矩、温度、分子间距离有关。 三、氢键 当氢原子与电负性较大、原子半径较小、负电荷较集中的 原子如F、N、O相连时，氢带正电性。由于氢原子的半径很 小，电荷密度大，可以与另一个负电荷比较集中的F、N、O 原子产生强烈的静电吸引作用，形成氢键。 A
4 二、静电力 静电力：极性分子的固有偶极之间的相互吸引力，只存在 于极性分子之间。 ●静电力的大小与分子的偶极矩、温度、分子间距离有关。 H3C Cl + - Cl CH3 - + Cl CH2CH2 Cl - + + - Cl CH2CH2 Cl - + + - 三、氢键 当氢原子与电负性较大、原子半径较小、负电荷较集中的 原子如 F、N、O相连时，氢带正电性。由于氢原子的半径很 小，电荷密度大，可以与另一个负电荷比较集中的 F、N、O 原子产生强烈的静电吸引作用，形成氢键。 4
氢键具有方向性和饱和性，其大小与原子的电负性 和原子半径有关。 分子间作用力的强度：氢键>静电力>色散力 Back
5 ● 氢键具有方向性和饱和性 方向性和饱和性，其大小与原子的电负性 和原子半径有关。 ● 分子间作用力的强度： ● 氢键>静电力>色散力。 F H F H F H F H O H H O H H O H H O R H O R H O R H NH H H NH H H NH H H 5
§4.2有机化合物的沸点 沸点(bp)主要取决于分子间作用力。 (1)、如果分子极性相同，bp随相对分子质量增大而升高。 CH3CI CH3CH2CI CH3CH2CH2CI bp/°c -24 12.5 47 CH3OH CH3CH2OH CH3CH2CH2OH bp/°c 65 78 97 ●同系物bp随碳原子数增多而升高
6 §4.2 有机化合物的沸点 沸点（bp）主要取决于分子间作用力。 (1)、如果分子极性相同，bp随相对分子质量增大而升高。 ●同系物bp随碳原子数增多而升高 随碳原子数增多而升高。 CH3Cl CH3CH2Cl CH3CH2CH2Cl CH3OH CH3CH2OH CH3CH2CH2OH bp/oC -24 12.5 47 bp/oC 65 78 97 6
(2)、如果分子极性相同，相对分子质量也相同，则b随分 子间接触面积增大而升高。 CH3CH2CH2CH2CH3 C(CH3)4 bp/c 36 10 CH3 CH3 CH3(CH2)6CH3 CH3CH(CH2)4CHs CH3CCH2CH CH3 CH3 CH3 bp/C 126 116 99 同碳异构体中，bp:直链)支链：支链越多，bp越低。 (3)、bp随分子极性增强而升高。 CH3CCH2CH3 CH3(CH2)3CH3 bp/°c 60.5 47.7 80 36
7 (2)、如果分子极性相同，相对分子质量也相同，则bp随分 子间接触面积增大而升高。 ●同碳异构体中，bp：直链>支链；支链越多， 支链；支链越多，bp越低。 bp/oC CH3CH2CH2CH2CH3 C(CH3)4 CH3(CH2)6CH3 CH3CH(CH2)4CH3 CH3CCH2CH CH3 36 10 bp/ 126 116 99 oC CH3 CH3 CH3 CH3 (3)、bp随分子极性增强而升高。 3 2 3 3 2 3 3 o 7
(4)、分子间有氢键，bp明显升高。 HOCH2CH2OH CH3CH2CH2OH M 62 60 bp/C 197 97 CH3CONH2 CH3CONHCH3 CH3CON(CH3)2 M 59 73 87 bp/°C221 204 165 N. O一H bp/°℃279 216 220 197 ●分子内氢键的形成，使bD隆低，并且与H,O的结合力减小， 水蒸气蒸馏分离。 Back
(4)、分子间有氢键，bp明显升高。 ●分子内氢键的形成，使 氢键的形成，使bp降低，并且与H2 O的结合力减小， 水蒸气蒸馏分离。 HOCH2CH2OH CH3CH2CH2OH CH3CONH2 197 97 221 CH3CONHCH3 CH3CON(CH3)2 M 62 60 59 73 87 204 165 bp/oC M bp/oC HO NO2 HO CHO 279 216 220 197 N O O O H C H O O H bp/oC 8
§4.3有机化合物的熔点(mp) 有机化合物的熔点不仅与分子间作用力有关，还与分子在晶 格中的排列有关。 ●一般来说，分子对称性高、排列整齐的，mp高。 CH2 mp/c -16 -107 CH3CONH2 CH3CONHCH3 CH3CON(CH3)2 mp/oC 82 28 -20 CH3CH2CONH2 CH3CH2COOH CH3CH2COOCH3 mp/°c 79 -22 -73 9
9 §4.3 有机化合物的熔点(mp) 有机化合物的熔点不仅与分子间作用力有关，还与分子在晶 格中的排列有关。 ●一般来说，分子对称性高、排列整齐 对称性高、排列整齐的，mp高。 9 o 2 3 2 2 3 2 3 2 3 o 3 2 3 3 3 3 2 o
H mp/C 114 45 H mp/C 106 -10 CH3CHCH2CH3 C(CH3)4 CH3 -17 mp/°c -160 Back 10
10 HO NO2 HO CHO N O O O H C H O O H mp/oC 114 45 106 -10 CH3CHCH2CH3 -160 C(CH3)4 CH -17 3 mp/oC mp/oC