有機化合物熔點沸點的測定

有機化合物熔點沸點的測定第1頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六成績評定：平時實驗成績70%考試實驗成績30%無論什么原因（病、事假除外），若本學(xué)期缺2個實驗課程內(nèi)容，則不給成績平時實驗成績；缺交實驗報告，視同實驗教學(xué)課缺課。第2頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六序號實驗名稱實驗時數(shù)1有機化合物熔點、沸點的測定42乙酸乙酯的合成63液-液萃取44有機染料的吸附柱色譜45茶葉中提取咖啡因和薄層色譜66合成制取甲基橙47甲基橙指示劑常數(shù)的測定48乙酰水楊酸的合成及含量分析79辣椒紅色素的提取9合計48Ⅰ、實驗教學(xué)內(nèi)容第3頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六有機化合物熔點、沸點的測定

浙江萬里學(xué)院化學(xué)實驗中心2011.12第4頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六

1、理解微量法測定有機物熔點、沸點的原理和意義。

2、掌握微量法測定熔點和沸點的操作技術(shù)。一、實驗?zāi)康牡?頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六

熔點是物質(zhì)的一個物理常數(shù)，是指物質(zhì)在標準大氣壓下，固-液兩相蒸氣壓相等、處于固液兩相共存的平衡狀態(tài)時的溫度。純凈的晶形固體都有固定的熔點，從初熔到全熔的溫度范圍（稱熔距或熔程）只有0.5～1℃?；煊须s質(zhì)的固態(tài)物質(zhì)的熔點降低，熔程增長。由此可以推斷被測物質(zhì)為何種化合物，也可以判斷固態(tài)物質(zhì)的純度。

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

二、實驗原理

（一）熔點的測定第6頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六

Tb

TbTfTf沸點凝固點溶液的沸點升高和凝固點下降示意圖第7頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六溶液的沸點升高和凝固點下降示意圖溶液沸點升高值溶液凝固點下降值第8頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六

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

微量法測定熔點的方法有毛細管熔點測定法和顯微熔點測定法，一般實驗室常用毛細管熔點測定法測定。第9頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六

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小晶體液態(tài)晶態(tài)樣品熔化過程示意圖

第10頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六

沸點是液態(tài)物質(zhì)的物理常數(shù)，實驗時是指液體的蒸氣壓等于外壓時的溫度，顯然，沸點與外壓的大小有關(guān)。在標準大氣壓下，氣—液平衡時的溫度稱為液體的正常沸點。

純液體有機化合物在一定的壓力下具有確定的沸點；但具有固定沸點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，沸點為78.16℃。

可采用蒸餾的方法(常量法)或毛細管法(微量法)來測定液體的沸點。前者測得一個溫度，后者則為溫度范圍(稱為沸程0.5～1.5℃)。（二）沸點的測定第11頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六溶劑溶液溫度p/kPa

po蒸氣壓△p1△Tb1101.3kPaAB△Tb2Tb0Tb1Tb2c1c2CDEF溶液沸點上升示意圖△p2第12頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六

儀器：

熔點測定管(提勒管，b形管)，溫度計(150℃)，酒精燈，長玻璃管，沸點管(指形管)，燒杯(250mL)，鐵臺，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：

毛細管。三、實驗儀器與試劑第13頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六四、實驗步驟

1、毛細管法測定熔點

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

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

②儀器的安裝熔點測定管中裝入甘油，使液面高度達到測定管上側(cè)管。將附有毛細管的溫度計放入測定管中，并使溫度計水銀球恰好在提勒管的兩側(cè)管中部。將熔點測定管固定在鐵夾上。第14頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六

③測定熔點

加熱熔點測定管下側(cè)管外緣，以每分鐘約5～6℃的速度升溫，熱浴溫度低于熔點約10～15℃時，改用小火加熱(可將酒精燈稍微離開測定管一些)，使升溫速度為每分鐘1℃.接近熔點時，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的兩個溫度讀數(shù)即為熔程。第15頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六

④待熱浴的溫度下降大約30℃時，換一根毛細管另裝待測試樣，再測定。實驗內(nèi)容

測定苯甲酸（或尿素）、苯甲酸-尿素混合物的熔點。完成整個實驗內(nèi)容的建議過程

1、先做乙醇沸點的測定

2、再做苯甲酸+尿素混合試樣熔點的測定

3、最后做純凈試樣熔點的測定。第16頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六

2、微量法測定沸點

①儀器的安裝：取3～4滴95％乙醇滴入沸點管（高度為0.5cm左右），將毛細管開口端向下插入沸點管中，用橡皮圈將沸點管固定在溫度計旁，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形管測定，裝置要求同熔點測定，并防止加熱液進入沸點管外管內(nèi)。

②測定沸點：加熱液體至毛細管中有氣泡快速連續(xù)地逸出，形成氣泡流（此時毛細管內(nèi)的壓力超過了大氣壓力），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入沸點管內(nèi)(即最后一個氣泡剛要縮回至毛細管)時，表示毛細管的蒸氣壓與外界壓力相等，此時的溫度即為沸點。第17頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六雙浴法測熔點攪拌器第18頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六液態(tài)樣品氣化過程示意圖

第19頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六五、實驗關(guān)鍵

1、實驗操作關(guān)鍵

（1）熔點測定

①熔點管本身要干凈，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，并要研成細粉末，往毛細管內(nèi)裝樣品時，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，開始升溫時速度可稍快些(5℃/min)，接近該樣品熔點或沸點時，升溫速度要慢(1～2℃/min)，應(yīng)快速、準確讀取溫度數(shù)。④第二次測定時，要等浴溫冷至其熔點以下約30℃左右再進行。第20頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六

（2）沸點測定①準確判斷液體處于沸騰狀態(tài)時，液態(tài)試樣的現(xiàn)象。②準確觀察毛細管口最后一個氣泡欲進而出的狀態(tài)，及時讀數(shù)。③液態(tài)樣品的沸點必需多次測定，以平均值報道。④防止沸點管中試樣溶液蒸干，應(yīng)及時補充。第21頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六

2、使用實驗裝置的注意事項

（1）熔點測定裝置溫度計的刻度應(yīng)面向塞子缺口，便于觀察溫度毛細管樣品中心與溫度計球部中心在同一平面溫度計球部在上下兩側(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22頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六（2）沸點測定裝置現(xiàn)在請學(xué)生相互合作完成實驗內(nèi)容沸點管樣品中心與溫度計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)管溫度計的刻度應(yīng)面向塞子缺口，便于觀察溫度第23頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六（2）沸點測定裝置燒杯水浴加熱沸點管內(nèi)液體中心與溫度計球部中心在同一平面試樣的液面在浴液液面之下溫度計不能與燒杯底部接觸第24頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六六、實驗結(jié)果

1、熔點測定實驗現(xiàn)象描述：結(jié)論：純凈化合物混有雜質(zhì)時熔點

,

熔程

。

測定次數(shù)12初熔全熔熔程初熔全熔熔程純苯甲酸（℃）尿素（℃）混有雜質(zhì)的苯甲酸（℃）第25頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六

2、沸點測定

實驗現(xiàn)象描述：

測定次數(shù)１２３沸點（℃）平均值（℃）

在標準壓力下的乙醇沸點：95%乙醇沸點為78.15℃99.95%乙醇沸點為78.5℃第26頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六七、思考題

1、測定過熔點的毛細管冷卻后樣品凝固了，能否再用該毛細管中的樣品進行第二次測定?為什么？

2、若A、B、C三種白色固體有機化合物的熔點范圍都在149～150℃，怎樣確定它們是同一種化合物？如果A和B是同一化合物，但不同于C，結(jié)果又將怎樣？

3、測定熔點時，如果遇下列情況之一，將對測定結(jié)果產(chǎn)生什么影響？

(1)毛細管管壁太厚(2)毛細管不干凈(3)加熱太快

(4)樣品裝得不緊(5)樣品研得不夠細

(6)毛細管底部未完全封口

(7)在熔點測定管下側(cè)管中間位置用酒精燈加熱

4、如果加熱過猛，對熔點和沸點的測定結(jié)果有何影響？為什么？

5、測得某種液體有固定的沸點，能否認為該液體是純凈物質(zhì)？為什么？第27頁，共29頁，2