有機(jī)化合物熔點(diǎn)沸點(diǎn)的測定

有機(jī)化合物熔點(diǎn)沸點(diǎn)的測定第1頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六成績評定：平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績70%考試實(shí)驗(yàn)成績30%無論什么原因（病、事假除外），若本學(xué)期缺2個(gè)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容，則不給成績平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績；缺交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，視同實(shí)驗(yàn)教學(xué)課缺課。第2頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六序號實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)1有機(jī)化合物熔點(diǎn)、沸點(diǎn)的測定42乙酸乙酯的合成63液-液萃取44有機(jī)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(jì)48Ⅰ、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容第3頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六有機(jī)化合物熔點(diǎn)、沸點(diǎn)的測定

浙江萬里學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(jī)物熔點(diǎn)、沸點(diǎn)的原理和意義。

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

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℃?；煊须s質(zhì)的固態(tài)物質(zhì)的熔點(diǎn)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(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)的測定第6頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六

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7頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六溶液的沸點(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(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，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，溫度就會迅速上升。要想精確測定熔點(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。

微量法測定熔點(diǎn)的方法有毛細(xì)管熔點(diǎn)測定法和顯微熔點(diǎn)測定法，一般實(shí)驗(yàn)室常用毛細(xì)管熔點(diǎn)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(xì)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(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)來測定液體的沸點(diǎn)。前者測得一個(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(diǎn)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(diǎn)測定管(提勒管，b形管)，溫度計(jì)(150℃)，酒精燈，長玻璃管，沸點(diǎn)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(xì)管。三、實(shí)驗(yàn)儀器與試劑第13頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六四、實(shí)驗(yàn)步驟

1、毛細(xì)管法測定熔點(diǎn)

①樣品的填裝：將毛細(xì)管的一端封口，把待測物研成粉末，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)測定管中裝入甘油，使液面高度達(dá)到測定管上側(cè)管。將附有毛細(xì)管的溫度計(jì)放入測定管中，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(diǎn)

加熱熔點(diǎn)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(diǎn)約10～15℃時(shí)，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(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(shí)，換一根毛細(xì)管另裝待測試樣，再測定。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

測定苯甲酸（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)容的建議過程

1、先做乙醇沸點(diǎn)的測定

2、再做苯甲酸+尿素混合試樣熔點(diǎn)的測定

3、最后做純凈試樣熔點(diǎn)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(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形管測定，裝置要求同熔點(diǎn)測定，并防止加熱液進(jìn)入沸點(diǎn)管外管內(nèi)。

②測定沸點(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17頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六雙浴法測熔點(diǎn)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(shí)驗(yàn)關(guān)鍵

1、實(shí)驗(yàn)操作關(guān)鍵

（1）熔點(diǎn)測定

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第二次測定時(shí)，要等浴溫冷至其熔點(diǎn)以下約30℃左右再進(jìn)行。第20頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六

（2）沸點(diǎn)測定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21頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六

2、使用實(shí)驗(yàn)裝置的注意事項(xiàng)

（1）熔點(diǎn)測定裝置溫度計(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22頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六（2）沸點(diǎn)測定裝置現(xiàn)在請學(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23頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六（2）沸點(diǎn)測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24頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1、熔點(diǎn)測定實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述：結(jié)論：純凈化合物混有雜質(zhì)時(shí)熔點(diǎn)

,

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(diǎn)測定

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述：

測定次數(shù)１２３沸點(diǎn)（℃）平均值（℃）

在標(biāo)準(zhǔn)壓力下的乙醇沸點(diǎn)：95%乙醇沸點(diǎn)為78.15℃99.95%乙醇沸點(diǎn)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(diǎn)的毛細(xì)管冷卻后樣品凝固了，能否再用該毛細(xì)管中的樣品進(jìn)行第二次測定?為什么？

2、若A、B、C三種白色固體有機(jī)化合物的熔點(diǎn)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(diǎn)時(shí)，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(xì)管管壁太厚(2)毛細(xì)管不干凈(3)加熱太快

(4)樣品裝得不緊(5)樣品研得不夠細(xì)

(6)毛細(xì)管底部未完全封口

(7)在熔點(diǎn)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(diǎn)和沸點(diǎn)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(diǎn)，能否認(rèn)為該液體是純凈物質(zhì)？為什么？第27頁，共29頁，2