邻二甲苯,间二甲苯,对二甲苯的熔沸点顺序怎样?为什么熔点和沸点顺序不一样?
二甲苯有邻、间、对三种形式,在三个当中,邻二甲苯的熔点是最低的,但是它的沸点反而是最高的,而对二甲苯正好相反。
对二甲苯形成晶体的时候堆积的比较紧密,因此晶格能比较大,所以熔点比较高。而邻二甲苯两个甲基位于一侧,很难像对二甲苯一样紧密堆积,因此熔点较低。
对二甲苯是非极性的,邻二甲苯则有一定的极性,因此沸点是对二甲苯最低,邻二甲苯的会高一些。但甲基本身给电子能力不强,三种二甲苯异构体极性差异也就不算大,因此沸点的差别也非常小。
对二甲苯需求量最大,工业上主要还是依靠熔点的差别,冷冻把对二甲苯结晶析出来,再用于制备对苯二甲酸。
类似地可以看到直链烃的熔点随碳数增加呈折线上升状,可见在直链烃中晶格能的影响也是很大的。
物质的熔点,即在一定压力下,纯物质的固态和液态呈平衡时的温度,也就是说在该压力和熔点温度下,纯物质呈固态的化学势和呈液态的化学势相等,而对于分散度极大的纯物质固态体系(纳米体系)来说,表面部分不能忽视,其化学势则不仅是温度和压力的函数,而且还与固体颗粒的粒径有关,属于热力学一级相变过程。
沸腾是在一定温度下液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。沸点是液体沸腾时候的温度,也就是液体的饱和蒸气压与外界压强相等时的温度。液体浓度越高,沸点越高。不同液体的沸点是不同的。沸点随外界压力变化而改变,压力低,沸点也低。
因为邻二甲苯液态时分子间作用力比较大.因为它是极性分子,对二甲苯不是极性分子,它的分子间作用力比邻二甲苯小,故邻二甲苯沸点比较高
它们相对是比较稳定的。有大pi键,也只有烷基,不是活泼基团。但可以使酸性高锰酸钾褪色。
同理,沸腾是液体变成气体,要看液相的分子间力大小,极性大的分子间作用强,所以沸点邻二甲苯(144.4℃)>间二甲苯(139.0℃)>对二甲苯(138.4℃)。
三者极性的绝对值都很小,所以差距也小,沸点都差不多。而对称性差别较大,所以熔点差别较大
熔点取决于物质分子的对称性,对称性越高,分子堆积越紧密,熔点越高。所以熔点最高的毫无疑问是对二甲苯,邻二甲苯和间二甲苯的对称性都不高,这个时候极性起了作用,邻二甲苯的熔点略高于间二甲苯。
又因为甲基是邻、对位定位基。因此间二甲苯在发生硝化反应时,取代发生在2、4、6位上时,都符合甲基的邻、对位定位规则,容易取代;而对二甲苯硝化取代时,无论取代发生在2,3,5,6位上,都与一个甲基的定位规则矛盾,使取代不容易发生,因此活性降低。