有机化学实验精.pptx

2024/4/19 周五玉溪师范学院化学与环境科学系 柴跃东1有机化学实验有机化学实验有机化学实验有机化学实验实验一 熔点测定 (Melting Point)2024/4/19 周五玉溪师范学院化学与环境科学系 柴跃东2【实验目的】1.了解齐列管法测定熔点的基本原理和熔点测定的意义识别物质及定性检验物质的相对纯度。2掌 握毛细管的拉制方法和齐列管法测定熔点的操作方法。2024/4/19 周五玉溪师范学院化学与环境科学系 柴跃东3【基本原理】物质的温度与蒸气压的关系曲线曲线SMSM物质固相的蒸气压物质固相的蒸气压与温度的关系与温度的关系曲线曲线MLML物质液相的蒸气压物质液相的蒸气压与温度的关系（因为两条线斜率与温度的关系（因为两条线斜率不同，所以有交点）不同，所以有交点）MM固液两相蒸气压一致，固液两相蒸气压一致，固液两相平衡共存，这时的温度固液两相平衡共存，这时的温度TMTM即为该物质的熔点。即为该物质的熔点。一般纯化合物熔程不大于一般纯化合物熔程不大于0.5,0.5,化合物化合物含有杂质时，熔点下降，熔程增大，可含有杂质时，熔点下降，熔程增大，可利用测熔点，估计有机物的纯度。利用测熔点，估计有机物的纯度。2024/4/19 周五玉溪师范学院化学与环境科学系 柴跃东4化合物名称熔 点 （）文献值实 测 值尿素132.7132134(C.P)苯 甲 酸122.4121123(A.R.)120123(C.P.)注：A.R.为分析纯；C.P.为化学纯。仪仪仪仪 器：器：器：器：齐列（齐列（ThieleThiele）熔点测定管（又称提氏管、）熔点测定管（又称提氏管、b b形形管）；水银温度计（管）；水银温度计（150150）；酒精灯；毛细管）；酒精灯；毛细管(熔点管熔点管)药药药药 品：品：品：品：尿素、苯甲酸、混合样。硝酸钾、浓硫酸（导热尿素、苯甲酸、混合样。硝酸钾、浓硫酸（导热液）。液）。【实验的准备】2024/4/19 周五玉溪师范学院化学与环境科学系 柴跃东51.1.装好试料的熔点管用橡皮圈套附在温度计上，试料部装好试料的熔点管用橡皮圈套附在温度计上，试料部装好试料的熔点管用橡皮圈套附在温度计上，试料部装好试料的熔点管用橡皮圈套附在温度计上，试料部分位于温度计水银球的中部。分位于温度计水银球的中部。分位于温度计水银球的中部。分位于温度计水银球的中部。2.2.温度计用一个刻有沟槽的单孔塞固定在齐列管的中心温度计用一个刻有沟槽的单孔塞固定在齐列管的中心温度计用一个刻有沟槽的单孔塞固定在齐列管的中心温度计用一个刻有沟槽的单孔塞固定在齐列管的中心轴线上，水银球的高度位于齐列管上、下两叉口中间。轴线上，水银球的高度位于齐列管上、下两叉口中间。轴线上，水银球的高度位于齐列管上、下两叉口中间。轴线上，水银球的高度位于齐列管上、下两叉口中间。3.3.导热液的液位略高于齐列管上叉口即可。太少不能保导热液的液位略高于齐列管上叉口即可。太少不能保导热液的液位略高于齐列管上叉口即可。太少不能保导热液的液位略高于齐列管上叉口即可。太少不能保证导热液的循环；太多又会使橡皮圈浸入溶液中而逐渐证导热液的循环；太多又会使橡皮圈浸入溶液中而逐渐证导热液的循环；太多又会使橡皮圈浸入溶液中而逐渐证导热液的循环；太多又会使橡皮圈浸入溶液中而逐渐溶胀、溶解甚至碳化溶胀、溶解甚至碳化溶胀、溶解甚至碳化溶胀、溶解甚至碳化【仪器安装要点】2024/4/19 周五玉溪师范学院化学与环境科学系 柴跃东6【操作要点】1.1.熔点管的制备：熔点管的制备：熔点管的制备：熔点管的制备：在拉好的毛细管中，截取在拉好的毛细管中，截取1 11.2mm1.2mm，L L707080mm80mm管壁均匀的部管壁均匀的部分（准备分（准备3 3支）。支）。封口：将毛细管的一端呈封口：将毛细管的一端呈4545角置于小火边沿处，边旋转边加热，封口一角置于小火边沿处，边旋转边加热，封口一经合拢立即移出。做到封口严密，无弯扭或结球。经合拢立即移出。做到封口严密，无弯扭或结球。2.2.试料及其填充：试料及其填充：试料及其填充：试料及其填充：试料要研细（受潮的试料应事先干燥），填充装的要均匀、结实。装试料要研细（受潮的试料应事先干燥），填充装的要均匀、结实。装料高度为料高度为2 23mm3mm。3.3.加热速度：加热速度：加热速度：加热速度：升温速度是测得的熔点升温速度是测得的熔点数据准确与否的关键数据准确与否的关键数据准确与否的关键数据准确与否的关键。(1)(1)已知样已知样:开始升温速度可快些开始升温速度可快些(5(58 8/min)/min)，距熔点约，距熔点约10101515时，升时，升温速度温速度1 12 2/min/min，愈接近熔点，升温速度愈慢，以，愈接近熔点，升温速度愈慢，以0.50.51 1/min/min为宜。为宜。（2 2）未知样：）未知样：至少要测两次。至少要测两次。第一次第一次第一次第一次以以5 5minmin左右的升温速度粗测，可得到一个左右的升温速度粗测，可得到一个近似的熔点；近似的熔点；第二次第二次第二次第二次开始时升温速度可快些，待达到比近似熔点低开始时升温速度可快些，待达到比近似熔点低1010时，时，改用小火，使温度以改用小火，使温度以0.50.51 1minmin的速度的速度缓慢而均匀缓慢而均匀缓慢而均匀缓慢而均匀地上升。地上升。2024/4/19 周五玉溪师范学院化学与环境科学系 柴跃东74.熔点的记录：熔点的记录：应记录熔点管中刚有小滴液体出刚有小滴液体出现现（即初熔温度）和试料恰好完恰好完全熔融全熔融（即全熔温度）这两个温度点的读数。注意：1.记录时不能取初熔温度到全熔温度的平均值，即熔程为记录时不能取初熔温度到全熔温度的平均值，即熔程为123125，不可记录为，不可记录为124。2.若物质若物质120时开始收缩，时开始收缩，121开始出现液滴，开始出现液滴，122全部液化，熔程全部液化，熔程的记录应该是的记录应该是121122，且不可把，且不可把120收缩时的温度作为初熔温度。收缩时的温度作为初熔温度。因为化合物在熔融前的瞬间会发生正常地软化和收缩，这种行为仅代表晶体因为化合物在熔融前的瞬间会发生正常地软化和收缩，这种行为仅代表晶体结构的一种改变；某些物质在熔融前有结构的一种改变；某些物质在熔融前有“出汗出汗”或者说是放出结晶溶剂的倾或者说是放出结晶溶剂的倾向，这种改变也不是熔融的开始。熔融的开始仍然以看到第一滴液体为准。向，这种改变也不是熔融的开始。熔融的开始仍然以看到第一滴液体为准。3.有些化合物在熔融的同时发生分解有些化合物在熔融的同时发生分解,这种分解这种分解通常显示为样品变色。该分解点经常作为一个可通常显示为样品变色。该分解点经常作为一个可信赖的物理性质来代替实际的熔点信赖的物理性质来代替实际的熔点2024/4/19周五玉溪师范学院化学与环境科学系柴跃东8影响毛细管法测熔点的主要因素及措施影响毛细管法测熔点的主要因素及措施1、熔点管本身要干净，管壁不能太厚，封口要均匀。初学者、熔点管本身要干净，管壁不能太厚，封口要均匀。初学者容易出现的问题是，封口一端发生弯曲和封口端壁太厚，所以容易出现的问题是，封口一端发生弯曲和封口端壁太厚，所以在毛细管封口时，一端在火焰上加热时要尽量让毛细管接近垂在毛细管封口时，一端在火焰上加热时要尽量让毛细管接近垂直方向，火焰温度不宜太高，最好用酒精灯，断断续续地加热，直方向，火焰温度不宜太高，最好用酒精灯，断断续续地加热，封口要圆滑，以不漏气为原则。封口要圆滑，以不漏气为原则。2、样品一定要干燥，并要研成细粉末，往毛细管内装样品时，、样品一定要干燥，并要研成细粉末，往毛细管内装样品时，一定要反复冲撞夯实，管外样品要用卫生纸擦干净。一定要反复冲撞夯实，管外样品要用卫生纸擦干净。3、用橡皮圈将毛细管缚在温度计旁，并使装样部分和温度计、用橡皮圈将毛细管缚在温度计旁，并使装样部分和温度计水银球处在同一水平位置，同时要使温度计水银球处于水银球处在同一水平位置，同时要使温度计水银球处于b形管形管两侧管中心部位。两侧管中心部位。4、升温速度不宜太快，特别是当温度将要接近该样品的熔点、升温速度不宜太快，特别是当温度将要接近该样品的熔点时，升温速度更不能快。一般情况是，开始升温时速度可稍快时，升温速度更不能快。一般情况是，开始升温时速度可稍快些（些（5min）但接近该样品熔点时，升温速度要慢（）但接近该样品熔点时，升温速度要慢（12min），对未知物熔点的测定，第一次可快速升温，测定化），对未知物熔点的测定，第一次可快速升温，测定化合物的大概熔点。合物的大概熔点。2024/4/19周五玉溪师范学院化学与环境科学系柴跃东95、熔点温度范围（熔程、熔点、熔距）的观察和记录，注意、熔点温度范围（熔程、熔点、熔距）的观察和记录，注意观察时，样品开始萎缩（蹋落）并非熔化开始的指示信号，实观察时，样品开始萎缩（蹋落）并非熔化开始的指示信号，实际的熔化开始于能看到第一滴液体时，记下此时的温度，到所际的熔化开始于能看到第一滴液体时，记下此时的温度，到所有晶体完全消失呈透明液体时再记下这时的温度，这两个温度有晶体完全消失呈透明液体时再记下这时的温度，这两个温度即为该样品的熔点范围。即为该样品的熔点范围。6、熔点的测定至少要有两次重复的数据，每一次测定都必须、熔点的测定至少要有两次重复的数据，每一次测定都必须用新的熔点管，装新样品。进行第二次测定时，要等浴温冷至用新的熔点管，装新样品。进行第二次测定时，要等浴温冷至其熔点以下约其熔点以下约30左右再进行。左右再进行。7、使用硫酸作加热浴液（加热介质）要特别小心，不能让有、使用硫酸作加热浴液（加热介质）要特别小心，不能让有机物碰到浓硫酸，否则使溶液颜色变深，有碍熔点的观察。若机物碰到浓硫酸，否则使溶液颜色变深，有碍熔点的观察。若出现这种情况，可加人少许硝酸钾晶体共热后使之脱色。出现这种情况，可加人少许硝酸钾晶体共热后使之脱色。8、测定工作结束，一定要等浴液冷却后方可将浓硫酸倒回瓶、测定工作结束，一定要等浴液冷却后方可将浓硫酸倒回瓶中。温度计也要等冷却后，用废纸擦去硫酸方可用水冲洗，否中。温度计也要等冷却后，用废纸擦去硫酸方可用水冲洗，否则温度计极易炸裂。则温度计极易炸裂。9、用熔点仪测熔点见北师大、用熔点仪测熔点见北师大化学实验规范化学实验规范 P256。2024/4/19 周五玉溪师范学院化学与环境科学系 柴跃东10思考题1、测熔点时，若有下列情况将产生什么结果？（1）熔点管壁太厚。（2）熔点管不洁净。（3）样品研得不细或装得不紧密。（4）加热太快。2、是否可以使用第一次测过熔点时已经熔化的有机化合物再作第二次测定呢？为什么？作业作业：2、3图图3-8 显微熔点测定仪显微熔点测定仪1目镜；目镜；2物镜；物镜；3电加热台；电加热台；4手轮；手轮；5反光镜；反光镜；6底座；底座；7可移动的载片支持器；可移动的载片支持器；8调节载片支持器拨物圈调节载片支持器拨物圈9连接可变电阻器插孔；连接可变电阻器插孔；10温度计套管；温度计套管；11温度计；温度计；12表盖玻璃；表盖玻璃；13金属散热板金属散热板2024/4/19 周五玉溪师范学院化学与环境科学系 柴跃东11答：答：1.(1)熔点管壁太厚，影响传热，其结果是测得的熔点管壁太厚，影响传热，其结果是测得的初熔温度偏高。初熔温度偏高。(2)熔点管不洁净，相当于在试料中掺入杂质，其结熔点管不洁净，相当于在试料中掺入杂质，其结果将导致测得的熔点偏低。果将导致测得的熔点偏低。(3)试料研得不细或装得不实，这样试料颗粒之间空试料研得不细或装得不实，这样试料颗粒之间空隙较大，其空隙之间为空气所占据，而空气导热系数较隙较大，其空隙之间为空气所占据，而空气导热系数较小，结果导致熔距加大，测得的熔点数值偏高。小，结果导致熔距加大，测得的熔点数值偏高。(4)加热太快，则热浴体温度大于热量转移到待测加热太快，则热浴体温度大于热量转移到待测样品中的转移能力，而导致测得的熔点偏高，熔距加大。样品中的转移能力，而导致测得的熔点偏高，熔距加大。答：答：2.不可以。因为有时某些物质会发生部分分解，有不可以。因为有时某些物质会发生部分分解，有些物质则可能转变为具有不同熔点的其它结晶体些物质则可能转变为具有不同熔点的其它结晶体