解读A-Level化学 | 熔沸点比较基本方法总结

熔沸点（melting point and boiling point）的比较一直是A-Level化学学习和备考的重难点，牵扯的知识范围比较广。下面是一些核心观念的总结，希望对各位同学的学习有所帮助。

1、首先，所谓熔沸点，就是使某一物质熔化（或者沸腾）的温度；其本质就是物质中的particles挣脱束缚，更加自由。

这里的particle可以指atom、ion或molecule。

例如冰melting的过程，微观上就是水分子从只在固定的位置上振动变成可以在液体所占空间内自由移动。

2、其次，需要理解的是，既然是挣脱束缚，那么是挣脱“什么样的束缚”？

这个很关键，挣脱不同的束缚需要的能量不一样，对应的温度也不一样。

这种束缚在我们A-Level阶段可以分为两大类，对应两种不同类型结构的物质：giant lattice 和 simple molecular。

Giant lattice类型的物质的particle挣脱的往往是化学键的束缚，包括covalent bond（例如Si）、ionic bond（NaCl） 和 metallic bond（各种金属）；

Simple molecular物质当中的particle挣脱的是分子间的作用力，例如上面的冰melting的过程，就是水分子挣脱它旁边水分子对他的束缚。

3、明确挣脱什么样的束缚之后，可以比较各种束缚对应的能量大小。

化学键本质上是静电力（electrostatic force），大于相对于分子间作用力（intermolecular force）。

1）比较静电力核心去看电荷量（正相关）和距离/半径(反相关)，仔细体会如下例子：

例

Na  Mg  Al三种金属熔点比较

首先判断熔化过程破坏的是金属键的束缚，那核心看金属键的大小：

Metallic bond：the electrostatic force between positive ions and delocalized electrons

● Charge：Al3+﹥Mg2+﹥Na+

● Radius：Na﹥Mg﹥Al

● Obviously，Melting point： Al﹥Mg﹥Na

思考题请大家比较如下两组物质熔沸点，可以在留言区写下自己的思路哦~

第 一组：C（diamond）和Si

第二组：NaCl和CaO

2）分子间的作用力包括三种London force（CAIE教材也称之为范德华力）、H-bond 和 permanent dipole。

总体来说这三种作用力要小于化学键（特别注意H-bond不属于化学键范畴）。三种力简析如下：

 London force 存在于所有分子当中，大小主要由电子数和接触点决定。

例如烷烃的熔沸点比较：

没有支链的情况下，碳链越长，则熔沸点越高，因为碳链越长，电子数和分子间接触点都在增加；

相同碳数量情况下，含支链烷烃熔沸点较不含支链熔沸点低，是因为不含支链的情况下虽然电子数一样，但接触点相对较多。

 Permanent dipole 常存在于极性分子中，实际比较中，作用相对较小，在此不作过多讨论。

 H-Bond 往往存在于N、O和F和H之间，作用力相对较大，一般存在即占主导地位（少数情况存在H-Bong，但是London force占主导作用）。

乙醇分子之前和水分子之间都存在H-Bond，所以他们的沸点在simple molecular物质中相对较大，在常温环境中依然保持液态。

最后，熔沸点比较总结成一句话：

先通过物质结构判断挣脱什么类型的束缚，再具体比较不同束缚（和相同束缚）之间的大小。