石蕊甲基橙用于酯的水解实验

中学里常用乙酸乙酯的水解作为酯类水解的演示实验。乙酸乙酯是一种有香味的无色透明油状液体。在纯水和通常的无机酸、碱溶液中也呈无色透明状。按照现行高中化学第二册(试验修订本)中所述，采用闻气味的方法来区分乙酸乙酯在不同介质
　　
　　中的水解程度，经过多次实验说明效果不佳。主要原因是:其一，实验借助嗅觉来区别酯的水解程度，对于在酸性、中性中的水解情况分辨率低，不具有说服力，并且不能使全班同学都能获得明显的体验；其二，乙酸乙酯水解生成的乙醇的特殊气味也会对人的嗅觉造成干扰；其三，课本中所用乙酸乙酯的用量较小(仅加入6滴)，若时间控制不当，则在酸性、碱性介质中均可能全部水解，不利于正确结论的得出。
　　
　　为此，笔者对该演示实验作了改进。方法是在反应物中滴加少量水溶性染料或油溶性染料，使两个液层出现明显的色差而便于辨别。
　　
　　1实验用品
　　
　　3支20×150mm的试管，烧杯，酒精灯，铁架台(附铁圈、铁夹)，石棉网，温度计1支。蒸馏水，稀硫酸(1∶5)，30%的氢氧化钠溶液，甲基橙试液，石蕊试液。
　　
　　2实验内容
　　
　　(1)取3支20×150mm的试管，分别标为A，B，C，各加入3mL蒸馏水；然后向A、B2支试管中各滴加10滴～15滴甲基橙试液，在C试管中滴加10滴～15滴石蕊试液。
　　
　　(2)在A、B、C3支试管中分别加入蒸馏水、稀硫酸(1∶5)、30%的氢氧化钠溶液各2mL。
　　
　　(3)再在上述3支试管中各加入2mL乙酸乙酯，至3支试管中液面平齐。并振荡后静置片刻，则3支试管中均有不同的颜色分层(见图1)。
　　
　　(4)把上述3支试管都放入70℃～80℃的水浴里加热3min左右，观察现象。在A试管里，蒸馏水上层的乙酸乙酯基本上没有变化；在C试管里，碱液上层的乙酸乙酯绝大部分被水解，仅余下一簿层；而B试管里，酸液上层的乙酸乙酯减少量处于A、B2支试管之间(如图2所示)。
　　

　　3实验说明
　　
　　(1)在本实验中，通过给3支试管中的水层染色，可使水层与油层(乙酸乙酯层)之间界面更清晰，并且在3支试管的水层中指示剂均显示不同的颜色，便于清楚地观察酯的水解情况。这样，把原来的靠嗅觉来区分改为靠视觉来区别，现象非常明显。
　　
　　(2)除了上述对水层染色的方法外，还可对油层(乙酸乙酯层)染色。依据相似相溶原理，例如向3支试管中均加入等量的甲基红(绿豆大一粒即可)；或把等量的红蜡烛溶入3支试管中；也可用红蓝铅笔中的红笔蕊代替等，都能对油层染色。通过观察比较水解的红色酯层体积的大小，而判断水解情况，效果同样很好。
　　
　　(3)因乙酸乙酯取用量较大(2mL)，避免了其在酸、碱性介质中全部水解的可能性，并且改进后的实验仅需添加石蕊、甲基橙2种试剂即可完成。