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为什么乙酸易挥发但沸点很高?

为什么乙酸易挥发但沸点很高?

的有关信息介绍如下:

为什么乙酸易挥发但沸点很高?

不清楚题主要问的是水溶液的溶质挥发性,还是纯物质的挥发性。

如果是纯物质的挥发性,那么我认为挥发也就是蒸发(个人理解,如有错误请指出),当空气中这种物质的蒸气的分压没有达到它的饱和蒸气压的时候,就会自发的有液态向气态转化的相变,也就是发生了蒸发现象或挥发现象。所以基本可以这样看——某温度下,物质的饱和蒸气压越大,那么就越容易挥发,直到空气中它的分压(或者说浓度)达到了饱和蒸汽压的数值,才达到平衡状态。

根据兰氏化学手册第11版的信息。

在25℃的时候,饱和蒸汽压的数据如下:

氯仿:26.32kPa;

丙酮:24.73kPa;

甲醇:16.67kPa;

四氯化碳:15.37kPa;

环己烷:13.01kPa;

乙酸乙酯:12.72kPa;

苯:12.69kPa;

乙醇:7.97kPa;

甲苯:3.82kPa;

水:3.168kPa;

乙酸:2.10kPa。

看来,从热力学的角度看,最终达到平衡时,乙酸是这12种物质中,饱和蒸汽压最低的,甚至比水还要低。也就是说空气中乙酸的蒸气含量是最小的。但是我没有找到蒸发速率的数据,所以不能确定相同时间内,哪种物质挥发的更多。

所以,我比较赞同

的观点,其实乙酸的分子量约为60,有较强的分子间作用力,而且有分子间氢键,它的挥发性并不强。只是我们对乙酸的气味太敏感了,所以稍微有一点点乙酸出来,我们就感觉到它挥发了,造成了很容易挥发的错觉,而因为水是无色无味的,蒸发出来的水蒸气我们也感觉不到,所以我们以为它不容易蒸发。

而沸点,是当饱和蒸汽压等于标准大气压即101.325kPa时的温度。因为它们之间有一个或对数函数的关系,即克-克方程

,更精确的关系为

,所以p与T是正相关的,在公式中其他参数相近的情况下,常温时饱和蒸汽压高的,升高温度时饱和蒸汽压也更容易到达标准大气压,所以沸点就越低。这与常温时水比乙酸更容易蒸发不矛盾。其他的有机物,本来就更容易挥发,所以沸点低于乙酸也没有矛盾的地方。

同样,因为乙酸的分子间作用力很强,还有氢键,气化时需要克服较大的分子间力做功,所以沸点会更高一些。(与强极性的水相比,分子量是水的3倍多;与非极性的同样分子量的丁烷相比,取向力、诱导力、氢键等额外的作用力很多。)

本人对“挥发”的概念还是不能确定,如果有错误,请指出。

如果有蒸发速率的数据,欢迎补充!