内在因素

出处：按学科分类—工业技术 四川大学出版社《化学试剂技术管理应用手册》第150页（4025字）

(一)元素性质的周期性

在化学的发展过程中，人们很早就已经认识到不断增加的化学性质方面的知识必须系统化。在19世纪后半叶，当D．I．门捷列夫(Dimitri Ivanovich Mendeleeff)和J．L．迈耶(Juliur Lathar Meyer)各自独立地按原子量增加的次序把已知元素分类，这一工作获得成功后，把元素按周期分类的形式排列。同主族中原子半径从上至下是增大的。这是因为原子核外电子层数逐渐增加，同一族自上至下元素金属性增强。同主族元素从上到下形成的试剂，金属单质越不稳定，形成的盐却较稳定。

同一周期的元素从左至右原子半径总的趋势是减少的，这是由于同一周期的元素电子层数相同，从左至右核电荷逐渐增加，同时增加的电子不能完全屏蔽增加的核电荷，因此有效核电荷增加，原子核对最外层电子的引力相应的逐渐增大，原子半径总的趋势是减少的，同一周期自左至右元素金属性减弱。同一周期的元素形成的试剂，单质从左至右还原性减弱，氧化性增强。

(二)分子结构

1．离子键。阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键叫离子键，离子键的强弱与价数以离子晶体中阴阳离子的半径之和有关。离子价数越高，晶体中阴、阳离子半径之和越小，则离子键越强；反之，离子键就弱。由离子键组成的化学试剂的主要特征有：在通常情况下，大多数是离子型品体，它们的熔点和沸点都高，熔融时能导电，易溶于水，其水溶液也能导电。

2．共价键。原子间通过电子云重叠(共用电子对)所形成的化学键叫共价键。以共价键形成的化学试剂主要存在于有机试剂中。有机试剂主要是由碳(C)、氢(H)、氧(O)等组成，由于碳元素在周期表中处于IVa族的首位。碳元素的原子价在有机化合物分子中常表现为四价，碳原子的原子核对其价电子有一定的控制能力，因此当碳原子与其它原子结合时，往往不易得失电子，而以共用电子对的方式相互结合，有机化学试剂是以共价键结合的化合物。

(三)有机试剂的特性

1．有机试剂的可燃性。有机试剂的燃点低，对热不稳定，往往因受热而被分解。由于有机试剂大多是碳(C)、氢(H)等所组成，加热后往往变黑，这种现象一般称碳化。在碳化后，如果分子中不含金属元素时，继续加热燃烧，最终将完全烧尽。如果试剂只由碳、氢两种元素组成，产物只可能是二氧化碳和水。多数无机试剂虽加高热，但无变化。

2．有机试剂的熔点。有机试剂熔点一般较低，在常温常压下，主要表现为气态、液态和固态三种状态。固态有机试剂的熔点较低，一般在400℃以下，而无机试剂晶体的熔点一般较高，其原因是：由于无机试剂晶体是由正、负离子相互交错排列而成，破坏它要用较大的能量，而有机试剂是以较弱的分子间范德华引力作用排列而成，破坏只需较小的能量。

3．有机试剂的溶解性。有机试剂极性一般较弱，易溶于极性弱的有机溶剂，难溶于极性强的水。相反，无机试剂极性较强，一般易溶于极性强的水，难溶于极性弱的有机溶剂。

4．有机试剂的不导电性。有机试剂在熔融或溶液状态下，一般不导电，但多数无机试剂由于它们以带电荷的离子存在，有导电性。

5．有机试剂物理性质的变化规律。有机试剂不仅有以上特点，还有一些规律，同系物中随着分子量的增加，试剂的沸点、熔点和比重都增高，而溶解度降低。如：

(1)沸点(b．p．)：

甲醇分子量=32．04／b．p．64．8℃

乙醇分子量=46．07／b．p．78．3℃

十八醇分子量=270．49／b．p．191℃～194℃

(2)熔点(m．p．)：

丙醇分子量=60．10／m．p．－127℃

戊醇分子量=86．07／m．p．－73．5℃

十八醇分子量=270．49／m．p．59℃

(3)密度(d)：

丙醇分子量=60．10／d0．817

戊醇分子量=86．07／d0．829

十八醇分子量=270．49／d0．840

(4)溶解度：

乙醇分子量=46．07／能与水任意混溶

十八醇分子量=270．49／不溶于水

(四)原子团的特点

化学试剂的化学结构中，有一组原子通过化学反应不起变化，像单独原子一样，能与其它物质起化学反应的组份叫原子团。试剂中不同原子团所表现的特性也不同。有的容易吸湿潮解，有的遇水易分解，有的易被氧化，有的易被还原，有的易吸收空气中的二氧化碳或遇光易发生聚合等。

1．易潮解的原子团。含有下列原子团的试剂，大多数是水溶性的化合物，也易发生潮解，列述如下：Br^－(溴离子)；Cl^－(氯离子)；(硫酸根离子)；SCN^－(硫氰酸根离子)；(硝酸根离子)；－COOH(羧基)；－SO₃H(磺酸基)；-OH(羟基)。

2．易被水解的原子团。含有下列原子团的试剂易被水解：R-CO-(酰基)；NH=(亚氨基)；R-SO₂－(磺酰基)。

3．易被氧化的原子团。含有下列原子团的试剂易被氧化：(硫代硫酸根)；(亚硫酸根)；－CHO(醛基)；－NO(亚硝基)；－SH(巯基)；酚类；芳伯胺类。

4．易聚合的原子团。含有下列原子团的试剂易发生聚合：(烯烃基)；(炔烃基)；－CHO(醛基)等。

5．易吸收二氧化碳的原子团。含有下列原子团的试剂易吸收空气中的二氧化碳：OH^－(无机试剂中氢氧根离子)；(R₄－N)⁺－OH^－(季胺碱)。(五)化学试剂的物理性质

化学试剂的物理性质是指试剂的形状、颜色、沸点、比重、溶解度、闪点等，这里主要介绍试剂的闪点、熔点、沸点、升华、相对密度、溶解度等与试剂储存相关的性质。在设计试剂的储存措施时，必须将这些因素考虑在内。

1．闪点。可燃液体表面或容器内的蒸气与空气混合而形成混合可燃气体时，在合适的温度下，所发生的燃烧只出现瞬间火苗或闪光，这种现象叫闪燃。引起闪燃时的温度叫做闪点。闪点这个概念主要适用于可燃性液体。闪点数据通过标准仪器测定，有开杯式和闭杯式两种，闪点较高的液体常用开杯容器测试，而闭杯闪点数据则普遍用于确定在常温下能闪燃的可燃液体的分类。可燃液体的闪点随其浓度的变化而变化。浓度愈高，闪点愈低，随着该液体浓度的降低，其闪点则逐渐上升。在碳氢有机试剂中，碳原子数愈少，闪点就愈低，对于碳原子数相同的碳氢试剂来说，支链愈多，闪点愈低。

2．熔点。固体试剂在标准大气压(1．01×10⁵Pa)下由固体变成液体的温度叫该试剂的熔点。一般来说，纯度很高的试剂都有其固有的熔点。如含有杂质，熔点就下降。试剂的熔点不仅反映试剂纯度，同时反映试剂的形态。在储存时要注意仓储条件。

3．沸点。液体试剂的蒸气压增大到与外界施于液面上的总压强(常压为1．01×10⁵Pa)相等时，就有大量气泡从液体内部逸出，称为沸腾，这一时刻的温度则称为该试剂的沸点。每一纯净的试剂都有其固有的沸点。所以从沸点范围(或沸程)能识别试剂的纯度，同时也反映试剂的挥发性。一般来说，沸点越低，其挥发性也越大。对于沸点低的试剂，储存时必须考虑环境温度与密封性。

4．升华。升华是指在一定温度下，试剂由固态不经液态直接变成气态。冷却后又由气态直接变成固态的现象。凡是有升华现象的试剂，储存时，最好储存于其升华温度以内，以避免试剂损失和沾污，并注意密闭保存。

5．相对密度(水=1)。相对密度是指20℃时物质的质量与同体积的纯水在4℃时的质量之比，以d表示。密度也是反映试剂纯度和挥发性的标志之一。一般密度大于1时，挥发性小；密度小于1时，挥发性大。不过也有少数例外，如二硫化碳(CS₂)的密度为1．260，但易挥发。

6．溶解度。在一定温度下，试剂溶解于100克溶剂中的最大量(即成饱和溶液)，称为该试剂的溶解度。按溶解度的大小可分为易溶、能溶、微溶和难溶四种试剂，严格说来，没有绝对不溶的试剂。一般认为易溶于水的固体试剂，多半容易发生潮解。