为什么三氟乙烷比二氟乙烷沸点低为什么1,1,1-三氟乙烷比1,1-二氟乙烷沸点要低?按常理多加一个F沸点应该提高才对。

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/29 10:28:42
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为什么三氟乙烷比二氟乙烷沸点低
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为什么三氟乙烷比二氟乙烷沸点低为什么1,1,1-三氟乙烷比1,1-二氟乙烷沸点要低?按常理多加一个F沸点应该提高才对。
在解释原理之前先说明下,多氟取代的有机化合物比相应的氢化物沸点是有机化学中常见现象.比如三氟丙酮比丙酮沸点低.又比如氟取代的甲烷,随着取代数的增加,沸点先升高后降低.
分子间作用力决定分子组成物体的沸点,显然分子间作用力越强沸点越高.分子间作用力又包括范徳华力(色散力/取向力/诱导力)、氢键等.在大部分有机化合物中,因为分子本身极性较低,且C-H不需要考虑氢键,所以在分子间作用力中,范徳华力里的色散力起到的作用最大.(补充:在极性强的分子中,取向力起主要作用;可以形成氢键时,氢键往往起主要作用)而色散力的大小主要由分子的大小和变形性决定.(这是因为色散力的定义——分子内电子运动产生的瞬间偶极间的作用力.那么,分子内电子的运动空间越大,则色散力越强.)
现在回到有机氟化物.F原子是一个比较特殊的原子,它的电负性很大,而且由于氟原子半径小,它的变形性(可极化性)极小,也就是氟原子周围的电子很难自由运动.因此,在有机分子中进行F取代,有机物分子质量会增加,极性可能也会增加,但是!同时也引入了一个对于电子的自由运动限制最大的基团,减小了整个有机物分子中电子自由运动的空间.分子间色散力减小,沸点降低.
参考:维基百科
Organofluorine chemistry

按照卤族元素递变性,从I2到F2它们的沸点递增
但那是指卤族单质,卤化烃是随着个数的增加,其沸点越低。因为卤族元素个数越多越不稳定

简单的解释是,氟比炭“轻”,所以三氟乙烷比二氟乙烷相对分子质量小,所以沸点低。