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熔点测定:原理和注意事项|有机化学实验与问题解答

时间:2023-11-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:因此,可以根据熔点测定,初步鉴定化合物或判断其纯度。样品尽可能少,切忌堆积,否则影响对样品熔化的观察,容易引起熔点测定误差。熔点测定结束时,立即从浓硫酸中取出温度计,用冷水冲洗。

熔点测定:原理和注意事项|有机化学实验与问题解答

1.在测定熔点时,某学生采取的下列操作是否可行?为什么?

(1)用水洗熔点管。

●答 不能用水洗熔点管。否则管内将混入水和其他杂质,影响装样和测定结果。

(2)检验熔点管是否密封好,用嘴吹气。

●答 不能用嘴吹气,只能用眼睛仔细观察。否则管内将混入水和其他杂质。

(3)在纸上碾碎固体试样。

●答 不能在纸上碾碎固体试样。否则会带入纸毛等杂质。应该将样品置于干净的研钵或表面皿上用玻璃棒碾碎。

(4)固定测定管的橡皮圈靠近溶液(浓硫酸)液面。

●答 不能靠近浓硫酸液面。否则在加热时浓硫酸体积膨胀,液面升高,橡皮圈易黏上浓硫酸而使溶液变黑、影响测定。

(5)使用提勒管测熔点时,用单孔木塞固定温度计,并塞入管中。

●答 不能用单孔木塞固定温度计并塞入管中,应该用开口塞。因为浓硫酸受热时有少量三氧化硫产生,如果在封闭体系中加热,三氧化硫的量积累到一定程度时会冲开塞子,从而使浓硫酸溅出、造成危险。

(6)加热时,热源对准b形管下侧管的中部。

●答 这样操作不利于浓硫酸的对流。热源应对准b形管弯侧管的底部,使管内液体因温差而产生对流,从而保证放置样品管处温度均匀。

(7)样品管中的样品位于温度计水银球的下部,而温度计的水银球位于b形管的上侧管处。

●答 不对。样品管中的样品应位于温度计水银球的中部,温度计的水银球应位于b形管上下两侧支管口连线的中点处。

(8)熔点测定结束时,立即从浓硫酸中取出温度计,用冷水冲洗。

●答 不对。取出的温度计应让其冷却到室温,然后用废纸擦去其表面的浓硫酸,再用水冲洗。否则,热的温度计遇到冷水会因骤冷而破裂。

2.当你装好样品管后随同温度计插入浴液浓硫酸中,不久出现的下列现象是何缘故?应如何处理?

(1)发现样品管中的样品已经发黄或溶解。

●答 熔点管没有封闭好,发生漏管现象。应将熔点管取出弃去,换上新的熔点管重新测定。

(2)浴液浓硫酸出现棕色或棕黑色。(www.xing528.com)

●答 浴液浓硫酸触及橡皮圈、漏管、或混入其他杂质而产生变色。应倒出一些浓硫酸,并加入少量硝酸钠或硝酸钾固体,加热便会褪去颜色。

3.有位同学把带有样品管的温度计插入浴液浓硫酸中,发现样品管偏离温度计,能否继续测定熔点?分析原因并予以纠正。

●答 如果样品管偏离温度计,就不能继续进行熔点测定。

发生这一现象的原因:①熔点管长度不够或弯曲;②橡皮圈扎在样品管的顶端;③浴液浓硫酸的液面过高,加热后浓硫酸还会膨胀,因浮力过大而使样品管偏离温度计。

纠正方法:①熔点管长度不少于7cm,而且要直;②橡皮圈应扎在样品管的上中部;③浴液浓硫酸的液面应不超过b形管上侧支线或高出0.5cm左右。

4.测定熔点时引起的误差与哪些因素有关?

●答 熔点测定的结果是否准确与样品的纯度、样品的多少、样品的细度,以及装填是否紧密、加热速度快慢等因素有关。其中,加热速度是主要因素。

5.为什么说熔点测试的误差大多数是由于加热太快造成的?

●答 这是因为:①浴液与样品之间以及样品内部的热量传递,都需要时间;②观察者同时观察温度计的读数和样品的熔化,也需要时间。如果慢慢加热升温,让热量有足够的时间从熔点管外部传递到熔点管内,观察者又能同时观察温度计的读数和样品的熔化过程,这样测定的结果误差就小。

6.有位同学为了节约样品,用第一次测熔点时已经熔化、后经冷却又凝固的样品进行第二次熔点测定,请问这样做是否可以?为什么?

●答 不可以。因为有些样品在其熔化温度附近会发生部分分解;有些会转变为具有不同熔点的其他晶形,如硬脂酸甘油酯就有3种熔点不同的晶形。另外,样品在管内急速冷却,属于非标准状态下结晶,得到的晶体肯定不整齐。如果用这样的固体试样再测熔点,误差就更大。

7.测定熔点时,如果样品不纯(含杂质),其熔点一般会降低,为什么?

●答 根据拉乌耳定律,在一定压力和温度下,在溶剂中增加溶质的物质的量,会导致溶剂蒸气分压降低。因此,不纯有机物的熔点一般都比纯有机物的熔点低,使熔程变宽。

8.某位同学认为,如果测得A和B两种物质的熔点相同,则A和B一定是同一物质。这种说法是否正确?如何证明A和B是否为同一物质?

●答 不正确。证明A和B是否为同一物质的方法:先分别准确测定A和B的熔点。如果它们的熔点不同,则A和B不是同一物质(任何纯物质都有一定的熔点)。如果A和B的熔点相近或相同,应将A和B按比例混合均匀,再测其混合物的熔点(至少测定3种比例,即为1∶9,1∶1,9∶1)。若测出的熔点与A(或B)相同或熔程较窄(不超过1℃),则A和B为同一物质。如果测出的熔点与A(或B)的熔点不同且熔程较宽、熔点较低,则A和B为不同的物质。

9.测定熔点时,如果没有b形管,是否可以用其他仪器代替?

●答 可以用烧杯和搅拌棒代替b形管。最好在搅拌棒的下部烧制一个环形的玻璃搅拌器,便于上下搅动使浴液温度均匀。

10.测定熔点时,所需的毛细管应该怎样熔封?

●答 熔封毛细管时,应使毛细管与火焰中心轴成45°角,将待封管接触火焰的边缘,同时快速转动毛细管或沸点管。

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