解释乙醇为什么可以和水混溶
为什么酒精可以和水任意比混溶?
是由它的结构、物理性质、
化学
性质所决定的。
一、乙醇的结构
乙醇的分子式是C2H6O,结构简式为CH3CH2OH或C2H5OH,它的官能团是羟基(—OH)。
二、乙醇的物理性质
乙醇俗称酒精,它是无色、透明且具有特殊香味的液体,密度比水小,能和水以任意比互溶。乙醇的水溶液浓度越大,密度越小。通常用无水硫酸铜来检验酒精是否含水,将含水的酒精与新制生石灰混合蒸馏可得无水酒精。
三、乙醇的化学性质:
乙醇中的O-H键、C-O键都有可能在反应中断裂。
这是乙醇的羟基在作怪,羟基是亲水基团,可以和水分子上的氢原子形成氢键,这是结构化学的内容,我就先不做详细说明了,总之是因为与水形成氢键的关系,看到有羟基或其它亲水基团而憎水基团(烃基等不溶于水的)不多的物质都是可以与水以任意比例混溶的。
羟基中的氧有孤对电子,而水中由于氧的电负性强,H显正电性,易形成氢键;反过来,羟基中的H也能与水中的氧形成氢键。
电负性大,半径小的元素易与H形成氢键,如:N、O、F
酒精和水都是极性分子,根据相似相溶的原理,水和酒精互溶,所以,酒精在水中溶解度大.
乙醇分子间可以形成氢键,水分子间也可以形成氢键,两者之间也可形成氢键,所以可以无限度互溶。
综上:酒和水之间能形成氢键,使分子间结合力增强,其溶解度也大大增加。另外,酒精和水都是极性分子,根据相似相容原理,其溶解度也大大增加。所以,酒精与水可以任意比混溶。
原理是配位键的作用,乙醇的从H2O中夺取一个羟基形成双环结构,与H20结构相似所以互溶
至于配位键的作用,建立你买一本阿弗加德罗电子配位理论读一读就懂了,祝你成功!
《0,0》
可见极性相近不能作用相溶的完全判据。
是不是相似相溶原理错了?不是!
相似相溶原理包括:
(1)分子间力的种类相似;
(2)分子间的结构相似;
(3)分子间力的大小相似。
只有做到这三种相似,那才能完全互溶。
再来看水和酒精:
水
酒精
极性
大
较大
氢键
有
有
常温状态
液
液
(沸点接近,即分子间作用力的大小接近)
可以看出,酒精和水的分子间作用力种类和大小都相似,所以相溶性好。
再看一个例子:水和丙酮
水
丙酮
极性
强
弱
氢键
有
无
常温状态
液
液
结论:水和丙酮不可能达到互溶,因为分子间力的种类有明显差异,丙酮是靠分子量大而成为液体的,它在水中只有少量溶解。
任何物质间的相溶都要满足相似相溶原理,正因为酒精和水之间的作用力种类、结构、作用力大小均相近,导致它们能以任何比例互溶。
乙醇和水以任意比例互溶。乙醇在常温常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体,低毒性,纯液体不可直接饮用,具有特殊香味,并略带刺激,微甘,并伴有刺激的辛辣滋味。乙醇(ethanol)是一种有机化合物,结构简式为CH_CH_OH或C_H_OH,分子式为C_H_O,俗称酒精。乙醇在常温常压下是一种易挥发的无色透明液体,低毒性,纯液体不可直接饮用。乙醇的水溶液具有酒香的气味,并略带刺激性,味甘。乙醇易燃。
水和酒精共沸,原因是水与酒精结构不同,因此不同浓度的水-酒精体系对于两种气体分子的吸纳能力会产生变化,或者说产生了超额吉布斯自由能,使得化学势改变。
对于低浓度的酒精-水体系,水蒸气比酒精蒸汽更容易进入体系,这与Raoult规律相符。但随着体系浓度的升高,高浓度的酒精开始对水分子产生一定的排斥作用。而当浓度上升到95%时,这种排斥作用已经可以抵消水的挥发度劣势,气体组成与液体组成变为相等,溶液共沸。
扩展资料:
当溶液共沸点的沸点温度低于其所有组成成分的沸点则称该溶液为正共沸物。较为有名的正共沸物是重量百分浓度为95.63%的乙醇与4.73%的水混合溶液。
其中,乙醇的沸点为78.4°C,而水的沸点则为100°C,但共沸点的沸点温度则为78.2°C,同时低于其组成成分乙醇与水的沸点。事实上,在所有组成比例的酒精--水混合液中,沸点78.2°C是最低的。任何正共沸物的沸点都低于该混合溶液其他组成比例的沸点。
当溶液共沸点的沸点温度高于其所有组成成分的沸点则称该溶液为负共沸物。较为有名的负共沸物是重量百分浓度为20.2%的盐酸(氯化氢--水混合溶液)。
其中,氯化氢的沸点为-84°C,而水的沸点则为100°C,但共沸点的沸点温度则为110°C,同时高于其组成成分氯化氢与水的沸点。事实上,在所有组成比例的盐酸中,沸点110°C是最高的。任何负共沸物的沸点都高于该混合溶液其他组成比例的沸点。
参考资料来源:百度百科—共沸