摘 要: 銀鏡反應溫度低于100℃,要求慢慢接近100℃又不能高于100℃。因為銀鏡反應是醛基與銀氨離子的反應,如果溫度過高,銀氨絡離子就會與氫氧根反應得到氨,而不與醛基反應。另外,溫度過高,容易產生易爆物AgN ,容易發生爆炸危險。看來,乙醛的銀鏡反應不能直接加熱,其實不論是化學鍍鏡,還是電化學鍍鏡,關鍵都是控制反應平穩、生成鍍膜均勻。
關鍵詞: AgNO 溶液 熱水浴 銀鏡反應
閱讀浙江省高中化學教材:在潔凈的試管中加入1ml2%的AgNO 溶液,然后邊振蕩試管邊逐滴滴入2%的稀氨水,至最初產生的沉淀恰好溶解為止,制得銀氨溶液。再滴入3滴乙醛,振蕩后將試管放在熱水浴中溫熱。觀察并記錄實驗現象。
實驗現象:反應生成的銀附在試管壁上形成光亮的銀鏡。
銀鏡反應原理:銀氨絡離子帶有一定的氧化性,而醛基有還原性,因此,是醛基和銀氨絡離子之間發生了氧化還原反應,銀氨絡離子被還原成金屬銀,而醛基被氧化成羧基。銀氨溶液要在堿性的溶液環境中反應。
銀鏡反應方程式:CH CHO+2[Ag(NH ) ] +2OH →CH COONH +2Ag↓+3NH +H O
學生求教:乙醛的銀鏡反應可不可以直接加熱?
何為銀鏡反應?銀鏡反應是一種化學反應,指的是還原銀離子,生成的銀附著在試管壁上,形成銀鏡。
那么什么是水浴呢?把要加熱的物質放在水中,通過給水加熱達到給物質加熱的效果。一般都是把要反應的物質放在試管中,再把試管放在裝有水的燒杯中,再在燒杯中插一根溫度計,可以控制反應溫度。水浴加熱的優點是避免了直接加熱造成的過度劇烈與溫度的不可控性,可以平穩地加熱,許多反應需要嚴格的溫度控制,就需要水浴加熱。水浴加熱的缺點是加熱溫度最高只能達到100度。
為此,我們開始探討水浴加熱的好處:均勻受熱,容易控制溫度;缺陷是:最高溫度只能是100℃。
銀鏡反應溫度低于100℃,要求慢慢接近100℃又不能高于100℃。因為銀鏡反應是醛基與銀氨離子的反應,如果溫度過高,銀氨絡離子就會與氫氧根反應得到氨,而不與醛基反應。另外,溫度過高,容易產生易爆物AgN ,容易發生爆炸危險。看來,乙醛的銀鏡反應不能直接加熱,其實不論是化學鍍鏡,還是電化學鍍鏡,關鍵都是控制反應平穩、生成鍍膜均勻。
此外,銀氨溶液常用于檢驗醛基的存在,例題1:某甲酸溶液中可能混有蟻醛,如何通過實驗證明是否含有蟻醛并寫出簡要操作步驟。答案:取少量樣品,加入過量NaOH溶液(銀氨溶液本身就是強堿,Ag(NH ) OH不是堿性條件不能存在),振蕩,蒸餾,在餾出液中加入銀氨溶液,水浴加熱,若有銀鏡產生則證明有甲醛存在。
銀鏡反應的注意事項:
1.試管要潔凈(這是實驗成敗的關鍵之一)。否則,只得到黑色疏松的銀沉淀,沒有銀鏡產生或產生的銀鏡不光亮。
2.溶液混合后,振蕩要充分(這是實驗成敗的關鍵之二)。加入最后一種溶液時,振蕩要快,否則會出現黑斑或產生銀鏡不均勻。
3.加入的氨水要適量(這是實驗成敗的關鍵之三)。氨水的濃度不能太大,滴加氨水的速度一定要緩慢,否則氨水容易過量。氨水過量會降低試劑的靈敏度,且容易生成爆炸性物質。
4.加堿可使乙醛與銀氨溶液在常溫下發生反應,但如果滴加氫氧化鈉過量,反應速率太快,產生的銀鏡就會發黑。
5.銀氨溶液只能臨時配制,不能久置。如果久置,就會析出氮化銀、亞氨基化銀等爆炸性沉淀物。這些沉淀物即使用玻璃棒摩擦也會分解而發生猛烈爆炸。所以,實驗完畢應立即將試管內的廢液傾去,用稀硝酸溶解管壁上的銀鏡,然后用水將試管沖洗干凈。
6.氨水的濃度不宜過大,否則容易過量,致使實驗失敗。氨水的濃度以2%為宜。
7.乙醛的濃度大,反應速率快,析出銀鏡快,但容易出現黑斑,加快振蕩速度可以避免出現黑斑。溶液中加入乙醇起到降低乙醛濃度的作用,使得反應速率適中,容易控制。有乙醇存在時,產生的銀鏡均勻、光亮。
8.洗滌做過銀鏡反應的試管最好選用過氧化氫溶液,理由見下洗滌方法。
清洗方法:實驗前使用熱的氫氧化鈉溶液清洗試管,再用蒸餾水清洗。實驗后可以用硝酸來清洗試管內的銀鏡,硝酸可以氧化=銀,生成硝酸銀,氧化亞氮和水。過氧化氫和硝酸一樣,也能清洗試管上的銀鏡,并且清洗效果和硝酸不相上下,但素有“綠色氧化劑”之稱的過氧化氫在清洗時不會放出污染環境的二氧化氮氣體,價格也比硝酸便宜。所以,用過氧化氫清洗銀鏡,不但環保,而且省錢。
銀鏡反應可用于工業制鏡,同時用于在工業實驗室中的有機物原料的濃度鑒別,熱水瓶內膽鍍銀有效防止熱輻射從而保溫。
例題:下列關于銀鏡反應的說法中,正確的是( )。
(A)配制銀氨溶液時氨水必須過量
(B)1mol甲醛發生銀鏡反應最多生成2molAg
(C)銀鏡反應通常采用水浴加熱
(D)做銀鏡反應后的試管一般采用濃硝酸洗滌
答案選C,銀鏡反應通常采用水浴加熱,不能直接加熱,可以不加熱。
介紹一種玻璃制鏡的新方法,將14g硝酸銀溶解在700g蒸餾水中,作為1 液;將12g氫氧化鈉溶解在300g蒸餾水中,作為2 液;將22g葡萄糖溶解在350g蒸餾水中,作為3 液(或直接取用適量乙醛當做3 液)。取640g1 液用氨水慢慢滴入,使溶液從有沉淀產生至變成無色透明為止,停止滴入氨水。用預留的1 液數滴滴入透明液,使其達到淡黃色,就得銀氨溶液。將銀氨溶液和2 液混合,用氨水再次慢慢滴入至混合液變透明,再滴入預留的1 液數滴使混合液又恢復淡黃色,就得到可鍍1m 玻璃鏡的銀氨溶液,把此溶液和3 液混合后立即倒入清洗干凈且已放入瓷盤中的玻璃上面,為防止背面也鍍上銀,可涂上薄薄一層油。約需20分鐘,反應結束,取出玻璃晾干。為防止銀層脫落或被氧化,再涂上一層紅漆。這樣,不用加熱,一面鏡子就制成了。
這個實驗也可以簡單地取用1L潔凈的平底燒瓶,按一定比例先后加入0.6ml的硝酸銀水溶液、2.5ml的氫氧化鈉水溶液和2ml的氨水溶液,持續加入氨水溶液直到溶液澄清為止,加入10%的葡萄糖溶液,均勻晃燒瓶,不久就在燒瓶內壁鍍上一層光亮的銀鏡。我們可以加硝酸水溶液洗去銀層,但產生的氣體NO 有毒。
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