做好銀鏡反應(yīng)的訣竅

摘要:高中化學(xué)《烴的衍生物》一章中，乙醛和銀氨溶液的反應(yīng)即銀鏡反應(yīng)是驗(yàn)證乙醛具有還原性的重要實(shí)驗(yàn)，還是檢驗(yàn)有還原性的糖的實(shí)驗(yàn)方法。同時(shí)該實(shí)驗(yàn)原理與工業(yè)上的制鏡原理類似，是將課本知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)知識(shí)結(jié)合起來的典型實(shí)例。掌握該實(shí)驗(yàn)的原理和操作要領(lǐng)在教學(xué)中的作用可見一斑。教材上對(duì)該實(shí)驗(yàn)的操作方法介紹簡(jiǎn)約，給師生在學(xué)習(xí)和實(shí)踐中留下了足夠的探索空間。經(jīng)筆者查閱相關(guān)資料和多次實(shí)踐探索發(fā)現(xiàn)，要做好銀鏡反應(yīng)需要注意以下訣竅。

關(guān)鍵詞:銀鏡反應(yīng);訣竅

高中化學(xué)《烴的衍生物》一章中，乙醛和銀氨溶液的反應(yīng)即銀鏡反應(yīng)是驗(yàn)證乙醛具有還原性的重要實(shí)驗(yàn)，還是檢驗(yàn)有還原性的糖的實(shí)驗(yàn)方法。同時(shí)該實(shí)驗(yàn)原理與工業(yè)上的制鏡原理類似，是將課本知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)知識(shí)結(jié)合起來的典型實(shí)例。掌握該實(shí)驗(yàn)的原理和操作要領(lǐng)在教學(xué)中的作用可見一斑。教材上對(duì)該實(shí)驗(yàn)的操作方法介紹簡(jiǎn)約，給師生在學(xué)習(xí)和實(shí)踐中留下了足夠的探索空間。經(jīng)筆者查閱相關(guān)資料和多次實(shí)踐探索發(fā)現(xiàn)，要做好銀鏡反應(yīng)需要注意以下訣竅。

1.藥品的準(zhǔn)備:乙醛:不能用久置起沉淀的乙醛。因?yàn)橐胰┤芤壕弥煤笠装l(fā)生聚合反應(yīng)。在室溫和有少量硫酸存在時(shí)，能生成三聚乙醛;在0℃或0℃以下，則聚合成四聚乙醛。三聚乙醛是微溶于水的液體，四聚乙醛是不溶于水的固體，聚合后的乙醛不發(fā)生乙醛的特性反應(yīng)。

聚合后的乙醛可通過加酸、加熱來解聚。方法是:把乙醛聚合物收集起來，加少量硫酸并加熱蒸餾，餾出物用水吸收，即得乙醛溶液，這時(shí)就可用于乙醛特性反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)了。

銀氨溶液:所用銀氨溶液必須隨用隨配，不可久置，不能貯存。因?yàn)槿芤悍胖幂^久，會(huì)析出黑色的易爆炸的物質(zhì)一氮化三銀沉淀(Ag3N)，該物質(zhì)哪怕是用玻璃棒刮擦也會(huì)引起其分解而爆炸。這一沉淀在干燥時(shí)受振動(dòng)也會(huì)發(fā)生猛烈爆炸。

配制銀氨溶液所用AgNO3溶液的濃度不宜太大或太小，以AgNO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%為宜。

制備銀氨溶液時(shí)，滴加氨水的量以最初產(chǎn)生的沉淀未完全溶解(約有少量剩余)為最好。這是因?yàn)椋环矫驺y氨溶液中如果有過量的NH3，銀離子會(huì)被過度地絡(luò)合，降低銀氨溶液的氧化能力;另一方面氨水過量會(huì)使試劑不太靈敏，且能生成在受熱或撞擊時(shí)會(huì)引起爆炸的物質(zhì)。

在制備銀氨溶液時(shí)，一定要用稀氨水而不能用濃氨水。這是因?yàn)樵谂渲沏y氨溶液時(shí)，若氨水太濃，NH3容易過量，使Ag+過度地被絡(luò)合，降低銀氨溶液的氧化能力，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。

反應(yīng)方程式:

AgNO3+NH3·H2O=AgOH↓+NH4NO3

AgOH+2NH3·H2O=Ag(NH3)2OH+2H2O

2.儀器的準(zhǔn)備:做銀鏡反應(yīng)用的試管必須十分潔凈，這是實(shí)驗(yàn)成功的一個(gè)關(guān)鍵。若試管不清潔，還原出來的銀大部分呈疏松顆粒狀析出，致使管壁上所附的銀層不均勻平整，結(jié)果就得不到明亮的銀鏡，而是一層不均勻的黑色銀粒子。為保證實(shí)驗(yàn)效果，事先最好將試管用10%的熱NaOH溶液洗滌后，再用蒸餾水沖洗干凈。用熱的NaOH溶液洗滌試管，可以除去試管中的油污(使油污在堿性條件下水解易于除去)，保證試管的清潔。

3.實(shí)驗(yàn)操作:銀鏡反應(yīng)用水浴加熱，要將水繼續(xù)加熱至沸騰或接近沸騰，待銀氨溶液與乙醛混合于試管后再停止加熱，并及時(shí)將試管放入水浴中。如果水不加熱至沸騰或接近沸騰，水溫是不能滿足反應(yīng)要求的，銀鏡反應(yīng)不充分，生成的銀鏡達(dá)不到效果。將試管放入水浴后，不要用酒精燈加熱，這樣會(huì)使混合溶液震動(dòng)，同時(shí)不要再搖動(dòng)試管，否則生成的將是黑色疏松的銀沉淀，而不是光亮的銀鏡。

反應(yīng)方程式:

CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OH→CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O

通式:

RCHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-→RCOO-+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O

4.實(shí)驗(yàn)完畢:實(shí)驗(yàn)完畢后，試管內(nèi)的銀氨溶液要及時(shí)處理，可加入少量鹽酸中和后倒去。試管內(nèi)壁附著的銀則需加入少量稀硝酸方可洗去銀鏡。

反應(yīng)方程式:

3Ag+4HNO3==AgNO3+NO↑+2H2O

最后用水洗凈。

5.相關(guān)知識(shí):醛類還有一個(gè)特征反應(yīng)——銅鏡反應(yīng)。銅鏡反應(yīng)方程式如下:

2Cu(OH)2+R-CHO=R-COOH+Cu2O↓+2H2O

做銅鏡反應(yīng)除了儀器要洗凈外，特別要注意在配制氫氧化銅溶液時(shí)也要現(xiàn)用現(xiàn)配，配制時(shí)須在過量氫氧化鈉溶液中滴加硫酸銅溶液。銅鏡反應(yīng)須在強(qiáng)堿性環(huán)境下反應(yīng)。