鄧可+曹正太
1 實(shí)驗(yàn)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(lái)。
2 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器
2.1 藥品
無(wú)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(shí)驗(yàn)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(hào)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(shí)驗(yàn)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(jī)相),下層為無(wú)色溶液[水相(NH4)2SO4飽和溶液],有機(jī)相體積明顯大于水相體積。其他試管無(wú)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(jī)相體積。
(3)破壞作用與離子電荷高低無(wú)關(guān)。
演示實(shí)驗(yàn)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(guò)直觀、簡(jiǎn)潔的實(shí)驗(yàn)操作,加深了學(xué)生對(duì)氫鍵、范德華力、相似相溶等知識(shí)及原理的理解,達(dá)到啟發(fā)學(xué)生思索、探究問(wèn)題的目的。
收稿日期:2016-10-30