摘 要: 銀鏡反應(yīng)溫度低于100℃,要求慢慢接近100℃又不能高于100℃。因為銀鏡反應(yīng)是醛基與銀氨離子的反應(yīng),如果溫度過高,銀氨絡(luò)離子就會與氫氧根反應(yīng)得到氨,而不與醛基反應(yīng)。另外,溫度過高,容易產(chǎn)生易爆物AgN ,容易發(fā)生爆炸危險??磥恚胰┑你y鏡反應(yīng)不能直接加熱,其實不論是化學(xué)鍍鏡,還是電化學(xué)鍍鏡,關(guān)鍵都是控制反應(yīng)平穩(wěn)、生成鍍膜均勻。
關(guān)鍵詞: AgNO 溶液 熱水浴 銀鏡反應(yīng)
閱讀浙江省高中化學(xué)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(chǎn)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?zé)?。觀察并記錄實驗現(xiàn)象。
實驗現(xiàn)象:反應(yīng)生成的銀附在試管壁上形成光亮的銀鏡。
銀鏡反應(yīng)原理:銀氨絡(luò)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(luò)離子之間發(fā)生了氧化還原反應(yīng),銀氨絡(luò)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(huán)境中反應(yīng)。
銀鏡反應(yīng)方程式:CH CHO+2[Ag(NH ) ] +2OH →CH COONH +2Ag↓+3NH +H O
學(xué)生求教:乙醛的銀鏡反應(yīng)可不可以直接加熱?
何為銀鏡反應(yīng)?銀鏡反應(yīng)是一種化學(xué)反應(yīng),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(zhì)放在水中,通過給水加熱達到給物質(zhì)加熱的效果。一般都是把要反應(yīng)的物質(zhì)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(yīng)溫度。水浴加熱的優(yōu)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(wěn)地加熱,許多反應(yīng)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(yīng)溫度低于100℃,要求慢慢接近100℃又不能高于100℃。因為銀鏡反應(yīng)是醛基與銀氨離子的反應(yīng),如果溫度過高,銀氨絡(luò)離子就會與氫氧根反應(yīng)得到氨,而不與醛基反應(yīng)。另外,溫度過高,容易產(chǎn)生易爆物AgN ,容易發(fā)生爆炸危險。看來,乙醛的銀鏡反應(yīng)不能直接加熱,其實不論是化學(xué)鍍鏡,還是電化學(xué)鍍鏡,關(guān)鍵都是控制反應(yīng)平穩(wěn)、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(chǎn)生則證明有甲醛存在。
銀鏡反應(yīng)的注意事項:
1.試管要潔凈(這是實驗成敗的關(guān)鍵之一)。否則,只得到黑色疏松的銀沉淀,沒有銀鏡產(chǎn)生或產(chǎn)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(guān)鍵之二)。加入最后一種溶液時,振蕩要快,否則會出現(xiàn)黑斑或產(chǎn)生銀鏡不均勻。
3.加入的氨水要適量(這是實驗成敗的關(guān)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(zhì)。
4.加堿可使乙醛與銀氨溶液在常溫下發(fā)生反應(yīng),但如果滴加氫氧化鈉過量,反應(yīng)速率太快,產(chǎn)生的銀鏡就會發(fā)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(fā)生猛烈爆炸。所以,實驗完畢應(yīng)立即將試管內(nèi)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(yīng)速率快,析出銀鏡快,但容易出現(xiàn)黑斑,加快振蕩速度可以避免出現(xiàn)黑斑。溶液中加入乙醇起到降低乙醛濃度的作用,使得反應(yīng)速率適中,容易控制。有乙醇存在時,產(chǎn)生的銀鏡均勻、光亮。
8.洗滌做過銀鏡反應(yīng)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(nèi)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(huán)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(huán)保,而且省錢。
銀鏡反應(yīng)可用于工業(yè)制鏡,同時用于在工業(yè)實驗室中的有機物原料的濃度鑒別,熱水瓶內(nèi)膽鍍銀有效防止熱輻射從而保溫。
例題:下列關(guān)于銀鏡反應(yīng)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(fā)生銀鏡反應(yīng)最多生成2molAg
(C)銀鏡反應(yīng)通常采用水浴加熱
(D)做銀鏡反應(yīng)后的試管一般采用濃硝酸洗滌
答案選C,銀鏡反應(yīng)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(chǎn)生至變成無色透明為止,停止滴入氨水。用預(yù)留的1 液數(shù)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(yù)留的1 液數(shù)滴使混合液又恢復(fù)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(yīng)結(jié)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(xù)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(nèi)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(chǎn)生的氣體NO 有毒。
參考文獻:
[1]朱懷義.化工生產(chǎn)流程與實驗題的解題思考與總結(jié)[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2013(1-2).
[2]何雙安.2012年高考化學(xué)實驗題的特點及教學(xué)啟示[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2013(1-2).
[3]廖旭杲.2013年高考化學(xué)復(fù)習(xí)試題精粹[C]化學(xué)實驗基礎(chǔ)[Z].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2013(1-2).
[4]馬博士教育網(wǎng)[引用日期2013-2-18].