乙醇与水分子间作用力演示实验探究

邓可+曹正太

1 实验原理

乙醇分子和水分子均为极性分子，且分子间可以形成氢键，故乙醇可与水以任意比例互溶。但彼此间的氢键、范德华力可被某些盐破坏，致使乙醇在水中溶解度降低而分层。此分层现象，可借助酸碱指示剂甲基橙的颜色快速而直观地判断出来。

2 实验药品与仪器

2.1 药品

无水乙醇，蒸馏水，甲基橙，硫酸铵，硫酸铝，氯化铝，氯化铵，硫酸钠，

2.2 仪器

1.5 cm×20 cm的试管10支，橡胶塞。

3 实验步骤

（1）向5支试管中分别加入8 mL乙醇，10 mL水，几滴甲基橙，塞上橡胶塞后摇匀。

（2）向另5支试管中分别加入约4 g硫酸铵、硫酸铝、氯化铝、硫酸钠、氯化铵固体，给试管编号①②③④⑤。

（3）将步骤（1）中的混合溶液分别倒入步骤（2）中的5支试管中，塞上橡胶塞摇匀后静置待用。

4 实验现象

试管①（硫酸铵）中有明显的分层现象，上层为橙黄色（有机相），下层为无色溶液[水相（NH4）2SO4饱和溶液]，有机相体积明显大于水相体积。其他试管无明显分层现象。

5 结论

（1）（NH4）2SO4中NH 、SO的协同作用破坏了部分乙醇与水分子间的氢键及范德华力，因而有明显的分层现象。

（2）乙醇与水分子的氢键及范德华力部分被破坏，故水相体积明显小于有机相体积。

（3）破坏作用与离子电荷高低无关。

演示实验采用乙醇与水的混合物，借助甲基橙指示剂，用（NH4）2SO4固体使乙醇与水的混合物体系分层。通过直观、简洁的实验操作，加深了学生对氢键、范德华力、相似相溶等知识及原理的理解，达到启发学生思索、探究问题的目的。

收稿日期：2016-10-30