问:
为什么乙醚的沸点(34℃)比正丁醇(118℃)低得多,而乙醚与丁醇在水中的溶解度相似?试解释原因。
答:
这是因为乙醚和正丁醇的沸点和溶解度受不同因素的影响:
1. 沸点主要与分子间的相互作用力有关,尤其是分子间的氢键作用。乙醚作为醚类化合物,分子间的相互作用力很弱,主要是分散力和范德华力,所以其沸点较低。而正丁醇作为醇类,分子间具有氢键作用,相互作用力较强,所以沸点较高。
2. 溶解度主要与分子与溶剂(此处为水)之间的相互作用有关。乙醚和正丁醇的分子都能与水分子通过氢键相互作用,所以两者的溶解度较高且相近。但这种相互作用与分子自身的相互作用不同,不直接决定物质的沸点。
3. 沸点还与分子量有关,分子量较小的物质,其分子间相互作用的总和较小,所以沸点较低。乙醚的分子量较丁醇小,这也是沸点较低的原因之一。
4. 沸点和溶解度还与其它因素如极性、对称性等有关,但上述几点是主要原因。
所以,总的来说,乙醚沸点低主要是由于其分子间作用力较弱,尤其是氢键作用少,而乙醚和丁醇溶解度相近是因为它们与水的相互作用作用差不多,可以生成氢键。分子量的影响也是一定因素。氢键的差异造成了二者沸点的较大差异,但对溶解度的影响较小。
化学原理方面以上解释还算详尽了,如果您对此有任何不理解的地方,欢迎提出,我很乐意做进一步解释。