有机化学实验三蒸馏及沸点的测定..docVIP

实验三 蒸馏及沸点的测定 实验目的： 了解测定沸点和蒸馏的意义； 掌握蒸馏法测定沸点的原理和操作方法； 掌握微量法测定沸点的原理和方法； 实验重点和难点： 蒸馏和沸点的意义； 微量法和常量法测定沸点的原理和方法； 实验类型：基础性 实验学时：4学时 实验装置和药品： 主要实验仪器：温度计 沸点管 毛细管 Thiele管（即b形管） 酒精灯 液体石蜡 温度计 蒸馏烧瓶 直形冷凝管 接液管 锥形瓶 沸石主要化学试剂：95%乙醇（化学纯，b.p78.5） 乙酸（化学级，b.p117.9） 酒精（工业级，b.p78.2） 实验装置图： 微量法沸点测定管 实验原理： 定义： 液体受热时，其蒸气压升高。当蒸气压达到与外界压力相等时，液体沸腾。此时的温度称为该化合物在此压力下的沸点。 测定沸点的原理： 所谓蒸馏就是将液态物质加热到沸腾变为蒸气，又将蒸气冷凝为液体这两个过程的联合操作。 利用蒸馏可将沸点相差较大（如相差300C）的液态混合物分开。 液体的分子由于分子运动有从表面逸出的倾向，这种倾向随着温度的升高而增大，进而在液面上部形成蒸气。当分子由液体逸出的速度与分子由蒸气中回到液体中的速度相等，液面上的蒸气达到饱和，称为饱和蒸气。它对液面所施加的压力称为饱和蒸气压。实验证明，液体的蒸气压只与温度有关。即液体在一定温度下具有一定的蒸气压。 当液体的蒸气压增大到与外界施于液面的总压力（通常是大气压力）相等时，就有大量气泡从液体内部逸出，即液体沸腾。这时的温度称为液体的沸点。 纯粹的液体有机化合物在一定的压力下具有一定的沸点（沸程0.5-1.5 oC）。利用这一点，我们可以测定纯液体有机物的沸点。又称常量法。 但是具有固定沸点的液体不一定都是纯粹的化合物，因为某些有机化合物常和其它组分形成二元或三元共沸混合物，它们也有一定的沸点。 蒸馏是将液体有机物加热到沸腾状态，使液体变成蒸汽，又将蒸汽冷凝为液体的过程。 ?通过蒸馏可除去不挥发性杂质，可分离沸点差大于30 oC的液体混合物，还可以测定纯液体有机物的沸点及定性检验液体有机物的纯度。1.??? 纯净的液体有机物在一定压力下具有固定的沸点。沸点是液体有机化合物的物理常数之一，因此通过测定沸点可以鉴别有机化合物并判断其纯度。??? 利用蒸馏可将沸点相差较大（如相差30℃）的液体混合物分开。液体混合物加热后沸点较低者先蒸出、沸点较高者随后蒸出、不挥发的留在蒸馏瓶内，这样可以达到分离提纯的目的。 将一支毛细管一端封口，一端开口向下插入到盛有待测液体的沸点管中。在最初受热时，毛细管内的空气受热膨胀逸出毛细管外，形成小气泡。继续加热，若液体受热温度超过其沸点时，此时毛细管内的蒸气压大于外界施于液面总压力，则有一连串气泡逸出。此时停止加热，毛细管内的蒸气压会降低、气泡减少。当气泡不再冒出，而液体将要压进毛细管内的瞬间，此刻毛细管内的待测液体的蒸气压与外界压力正好相等，所测的温度即为该液体的沸点。 实验內容: 微量法： （1）装样：将待测样品装入沸点管中，使液柱高约1cm。将一端封闭的毛细管开口向下插入液体中（如图1所示）。把沸点管用橡皮圈系于温度计上，插入盛有硫酸(或液体石蜡)的Thiele管中，勿使橡皮圈触到硫酸。放入浴中加热。 （2）加热：按熔点测定方法一样加热。加热时，由于气体膨胀，內管中会有小气泡缓缓逸出，在到达该液体的沸点时，将有一连串的小气泡快速地逸出。此时可停止加热，使浴温自行下降，气泡逸出的速度即渐渐减慢。 （3）记录数据：当气泡恰要停止逸出而液体将要缩入毛细管内的瞬间，表示毛细管內的蒸气奈与外界奈力相等，此时记录下温度计上所示温度，即为沸点。待温度下降20-30oC，重新加热再测一次，两次测定数据不应超出l-2oC。 2．蒸馏法：（常量法） 安装蒸馏装置：【参见教材P76图3.5】实验室的蒸馏装置 主要包括三个部分：蒸馏烧瓶(包括温度计)；冷凝管；接受器(包括接液管和接受瓶)。 安装仪器一般原则:自下而上,从左到右。要准确端正，横平竖自。无论从正面或侧面观察，全套仪器装置的轴线都要在同一平面內。铁架应整齐地置于仪器的背面。也可将安装仪器概括为四个字：即稳，妥，端，正。稳，即稳固牢靠；妥，即妥善安装。消除一切不安全因素；端，即端正好看，同时给人以美的享受；正，即正确地使用和选用仪器。 加料：将待蒸馏液通过玻璃漏斗小心倒入蒸馏瓶中，要注意不使液体从支管流出。加入几粒沸石，塞好带温度计的塞子。再一