乙醇與水分子間作用力演示實驗探究

鄧可+曹正太

1 實驗原理

乙醇分子和水分子均為極性分子，且分子間可以形成氫鍵，故乙醇可與水以任意比例互溶。但彼此間的氫鍵、范德華力可被某些鹽破壞，致使乙醇在水中溶解度降低而分層。此分層現(xiàn)象，可借助酸堿指示劑甲基橙的顏色快速而直觀地判斷出來。

2 實驗藥品與儀器

2.1 藥品

無水乙醇，蒸餾水，甲基橙，硫酸銨，硫酸鋁，氯化鋁，氯化銨，硫酸鈉，

2.2 儀器

1.5 cm×20 cm的試管10支，橡膠塞。

3 實驗步驟

（1）向5支試管中分別加入8 mL乙醇，10 mL水，幾滴甲基橙，塞上橡膠塞后搖勻。

（2）向另5支試管中分別加入約4 g硫酸銨、硫酸鋁、氯化鋁、硫酸鈉、氯化銨固體，給試管編號①②③④⑤。

（3）將步驟（1）中的混合溶液分別倒入步驟（2）中的5支試管中，塞上橡膠塞搖勻后靜置待用。

4 實驗現(xiàn)象

試管①（硫酸銨）中有明顯的分層現(xiàn)象，上層為橙黃色（有機相），下層為無色溶液[水相（NH4）2SO4飽和溶液]，有機相體積明顯大于水相體積。其他試管無明顯分層現(xiàn)象。

5 結(jié)論

（1）（NH4）2SO4中NH 、SO的協(xié)同作用破壞了部分乙醇與水分子間的氫鍵及范德華力，因而有明顯的分層現(xiàn)象。

（2）乙醇與水分子的氫鍵及范德華力部分被破壞，故水相體積明顯小于有機相體積。

（3）破壞作用與離子電荷高低無關(guān)。

演示實驗采用乙醇與水的混合物，借助甲基橙指示劑，用（NH4）2SO4固體使乙醇與水的混合物體系分層。通過直觀、簡潔的實驗操作，加深了學生對氫鍵、范德華力、相似相溶等知識及原理的理解，達到啟發(fā)學生思索、探究問題的目的。

收稿日期：2016-10-30