题目
将下列化合物按沸点由高到低的顺序排列:(1) 庚烷(2) 2-甲基己烷(3) 2,2-二甲基戊烷(4) 己烷
将下列化合物按沸点由高到低的顺序排列: (1) 庚烷 (2) 2-甲基己烷 (3) 2,2-二甲基戊烷 (4) 己烷
题目解答
答案
解题过程:
- 按碳原子数排序:庚烷、2-甲基己烷、2,2-二甲基戊烷的碳原子数均为7,己烷的碳原子数为6。
- 碳原子数相同的情况下,支链越多,沸点越低:庚烷 > 2-甲基己烷 > 2,2-二甲基戊烷。
- 己烷的碳原子数最少,沸点最低。
答案:
沸点由高到低的顺序为:
(1) 庚烷 > (2) 2-甲基己烷 > (3) 2,2-二甲基戊烷 > (4) 己烷。
即:(1) > (2) > (3) > (4)。
解析
本题考查有机化合物沸点高低的判断,解题思路主要依据碳原子数和支链情况对沸点的影响。
对于烷烃类化合物,其沸点高低主要受两个因素影响:
- 碳原子数:在同系物中,碳原子数越多,分子间的范德华力越大,沸点越高。
- 支链情况:当碳原子数相同时,支链越多,分子间的距离越大,分子间作用力越小,沸点越低。
下面我们来具体分析这几种化合物:
- 庚烷($C_7H_{16}$)、2 - 甲基己烷($C_7H_{16}$)、2,2 - 二甲基戊烷($C_7H_{16}$)的碳原子数均为$7$,己烷($C_6H_{14}$)的碳原子数为$6$。
- 由于碳原子数不同,先比较碳原子数不同的化合物,己烷碳原子数最少,所以己烷的沸点最低。
- 对于碳原子数相同的庚烷、2 - 甲基己烷、2,2 - 二甲基戊烷,庚烷没有支链,2 - 甲基己烷有$1$个支链,2,2 - 二甲基戊烷有$2$个支链。根据支链越多沸点越低的原则,沸点顺序为庚烷 > 2 - 甲基己烷 > 2,2 - 二甲基戊烷。
综合以上分析,这四种化合物沸点由高到低的顺序为:(1) 庚烷 > (2) 2 - 甲基己烷 > (3) 2,2 - 二甲基戊烷 > (4) 己烷。