您現在的位置是:首頁 >精選問答 > 2024-01-08 02:12:34 來源:
銀鏡反應的化學方程式(銀鏡反應)
大家好,我是小夏,我來為大家解答以上問題。銀鏡反應的化學方程式,銀鏡反應很多人還不知道,現在讓我們一起來看看吧!
一、準備工作
1.儀器的洗滌:銀鏡反應需用的各種玻璃儀器如試管、滴瓶、量筒、燒杯等必須潔凈,無論用哪一種洗滌劑洗凈后,必須用蒸餾水沖洗,直至玻璃壁上形成均勻水膜,無水珠或股流出現。
2.溶液的配制:銀鏡反應所用的各種溶液包括各種還原劑,各種濃度的硝酸銀溶液和氨水,氫氧化鈉溶液等最好由一人一次全用蒸餾水配制。
3.控制水浴溫度:溫度對銀鏡反應影響很大,一般用酒精燈加熱進行水浴的方法達不到恒溫,有條件時應準備一臺電熱恒溫水浴鍋,溫度控制范圍為20~100℃。
二、用各種不同還原劑的實驗
醛、含醛基的糖、含醛基的酸、含醛基的酯等物質均能發生銀鏡反應。另外還有果糖、苯酚、苯胺等也能出現銀鏡,現簡要敘述如下:
1.甲醛的銀鏡反應
甲醛的銀鏡反應是比較容易做的,不加熱亦能獲得銀鏡,應視為銀鏡反應的主試劑。
(1)甲醛的濃度
市售甲醛的質量分數一般為40%,即俗稱福爾馬林,做銀鏡反應時將其配成1%,可按1∶40體積比配。若用40%甲醛直接滴入銀氨溶液中,則因起始的質量分數太大,反應速率太快,瞬時間析出大量銀,而使銀鏡帶有黑色斑痕。
(2)甲醛的聚合問題
表1
40%甲醛在常溫下是無色液體,久置常出現渾濁,甚至出現大量白色沉淀。這是甲醛溶于水并和水作用生成白色的多聚甲醛的緣故。
由于甲醛的聚合,溶液中甲含量會逐漸降低。做銀鏡反應時應使用未聚合的甲醛溶液。
(3)實驗數據及適宜條件的選擇(見表1)
由實驗結果可見,在常溫下用1%的甲醛溶液5滴,硝酸銀溶液和氨水溶質的質量分數均為1%,只需3——4min就能獲得優質銀鏡;如將溫度提高至60℃,硝酸銀和氨水取1%——5%,只需10s左右即可。
2.乙醛的銀鏡反應
(1)乙醛的質量分數
試劑乙醛的質量分數一般為30%,與甲醛一樣,乙醛也容易聚合。
乙醛試劑出廠時都加入了稀酸,以防止乙醛的聚合,但聚合現象仍不能完全消除,只是減弱而已。聚合后的三聚體不溶于水,比重較小,浮于上部,使整個乙醛溶液分為兩層,可用分液漏斗將兩液層分開,取下層溶液來做銀鏡反應實驗。
(2)乙醛溶液的中和
由于乙醛試劑是酸性的,所以在做銀鏡反應前要先用氫氧化鈉溶液中和,使乙醛溶液呈中性或微堿性,才能保證銀鏡反應成功。
(3)實驗數據與適宜條件的選擇(見表2)
表2
由實驗結果可見,在常溫下,用30%乙醛5——10滴,硝酸銀與氨水溶質的質量分數均取2%——4%,約需2~3min就可獲得優質銀鏡,如將溫度提高至60℃,其他條件相同,則只需20s左右即可。
3.葡萄糖的銀鏡反應
葡萄糖溶液的銀鏡反應被公認為最容易做的。所以熱水瓶膽與鏡子都是用葡萄糖溶液與銀氨溶液反應來獲得銀鏡的。
實驗數據及適宜條件的選擇(見表3)
由實驗結果可見,在常溫下葡萄糖溶液即可做銀鏡反應,一般采用1%的葡萄糖溶液,硝酸銀溶液和氨水可用1%——2%,反應時間約2——3min,如將溫度升高到80℃,用6%的葡萄糖溶液5滴,硝酸銀溶液和氨水溶質的質量分數仍為1%——2%,那么只需20s即可獲得優質銀鏡,
表3
4.果糖的銀鏡反應
葡萄糖與果糖互為同分異構體,葡萄糖是一種多羥基醛(醛糖),果糖是一種多羥基酮(酮糖),果糖分子中并無醛基存在,看來似乎不能發生銀鏡反應,但其實不然,其主要原因是果糖在堿性溶液中可發生兩種反應:一是經烯醇化作用變成醛糖(反應方程從略)。二是發生裂解,產生含醛基的有機物(化學方程式從略)。由此可知,果糖溶液中總是含有醛糖及含醛基的有機物,可跟堿性的銀氨溶液起銀鏡反應。因此,果糖與葡萄糖都是還原性糖。用果糖做銀鏡反應的效果與葡萄糖相似,反應條件略高于葡萄糖,60——100℃,果糖溶質的質量分數可取1%,硝酸銀溶液與氨水溶質的質量分數可取2%——4%,在此條件下,可獲得優質銀鏡。
5.甲酸的銀鏡反應
甲酸分子中,既含有羧基,又含有醛基,醛基能與銀氨絡離子發生銀鏡反應,但由于甲酸的酸性很強,如果把它直接加到弱堿性的銀氨溶液中,銀氨絡離子被破壞(Ag(NH3)2++2H+=Ag++2NH4+)實驗很難成功。欲作銀鏡應先將甲酸中和成甲酸鈉(pH=11~12溶質的質量分數80%)。
在潔凈的試管中注入5%的硝酸銀溶液1mL,再滴入15%的氫氧化鈉溶液1滴,出現棕色沉淀,再滴入氨水(4%——5%)直至生成的棕色沉淀剛好溶解為止,然后將試管放在沸水浴中預熱,取出后滴加甲酸鈉溶液5滴,振蕩,再放入沸水浴中約10min即出現光亮的銀鏡,但銀鏡色深略顯黑色,不如醛類生成的銀鏡好。
6.甲酸酯的銀鏡反應
如用甲酸乙酯做銀鏡反應,它的實驗步驟與甲酸基本相同,唯甲酸乙酯在水中溶解度較小,故需加少量乙醇,以增加其溶解性。
7.苯胺,苯酚有還原性,且比含醛基物質還原性還強,極易被氧化,遇到銀氨溶液就被氧化例如苯酚被氧化生成苯醌等,同時析出銀,由于生成速度過快,銀來不及附著在試管壁上,大部分變成黑色沉淀,這樣制得的銀鏡質量很差,不宜列為銀鏡反應的試劑。
綜上所述,不同還原劑發生銀鏡反應的適宜條件是不一樣的,現簡要歸納如下(見表4)
表4
另外,在配制銀氨溶液時,在硝酸銀溶液中滴加氨水,不可使沉淀溶解后變得太澄清,相反,最初產生的沉淀溶解到還略顯渾濁反而更好些,因為這意味著氨水沒有過量,這也是獲得光亮銀鏡的關鍵。實踐經驗證明,氨水過量得越多,銀鏡反應的效果越差。
本文到此講解完畢了,希望對大家有幫助。