题目
顺丁-2-烯与反丁-2-烯相比,下列说法正确的是()。A. 反丁-2-烯的熔点高,顺丁-2-烯的沸点高B. 顺丁-2-烯的熔沸点比反丁-2-烯的高C. 顺丁-2-烯的熔点高,反丁-2-烯的沸点高D. 反丁-2-烯的熔沸点比顺丁-2-烯的高
顺丁-2-烯与反丁-2-烯相比,下列说法正确的是()。
A. 反丁-2-烯的熔点高,顺丁-2-烯的沸点高
B. 顺丁-2-烯的熔沸点比反丁-2-烯的高
C. 顺丁-2-烯的熔点高,反丁-2-烯的沸点高
D. 反丁-2-烯的熔沸点比顺丁-2-烯的高
题目解答
答案
A. 反丁-2-烯的熔点高,顺丁-2-烯的沸点高
解析
本题考查顺反异构体的物理性质差异,解题思路是根据顺反异构体的结构特点特点,分析其对分子间作用力和晶格能的影响,进而比较熔沸点的高低。
1. 分析顺反异构体的结构特点
顺丁 - 2 - 烯和反丁 2 - 烯是顺反异构体,它们的分子组成相同,但原子在空间的排列方式不同。顺丁 2 - 烯中两个甲基在双键同侧,分子具有极性;反丁 2 - 烯中两个甲基在双键两侧,分子的极性较小,接近非极性分子。
2. 比较沸点高低
沸点的高低主要取决于分子间作用力的大小。分子间作用力包括范德华力和氢键等,对于顺反异构体,主要考虑范德华力。范德华力又分为取向力、诱导力和色散力。
- 取向力:存在于极性分子之间,顺丁 2 - 烯是极性分子,存在取向力;反丁 2 - 烯极性小,取向力小。
- 诱导力:极性分子与非极性分子或极性分子之间都存在诱导力,顺丁 2 - 烯的诱导力相对较大。
- 色散力:与分子的变形性有关,一般来说,分子的相对质量越大,变形性越大,色散力越大。顺丁 2 - 烯和反丁 2 - 烯相对分子质量相同,色散力相近。
综合来看,顺丁 2 - 烯的分子间作用力(取向力和诱导力之和)大于反丁 2 - 烯,所以顺丁 2 - 烯的沸点高。
3. 比较熔点高低
熔点的高低与分子的晶格能有关。晶格能是指气态离子形成 1mol 离子晶体所释放的能量,对于分子晶体,晶格能与分子的对称性有关。反丁 2 - 烯分子的对称性好,在晶格中排列更紧密,分子间的距离更小,分子间作用力更强,晶格能更大,所以反丁 2 - 烯的熔点高。