实验银镜反应

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基本定义

银镜反应(英语:silver mirror reaction),是一种化学反应,指的是还原银离子,生成的银附着在试管壁上,形成银镜。

用途

银镜反应主要用来检测醛基(即-CHO)的存在。

实验器材

试管,酒精灯,烧杯,石棉网,三角架,胶头滴管,葡萄糖溶液,氨水,硝酸银溶液。

实验方法

在洁净的试管里加入1mL2%的硝酸银溶液,再加入氢氧化钠水溶液,然后一边振荡试管,可以看到白色沉淀。再一边逐滴滴入2%的稀氨水,直到最初产生的沉淀恰好溶解为止(这时得到的溶液叫银氨溶液).

乙醛的银镜反应:再滴入3滴乙醛,振荡后把试管放在热水中温热。不久可以看到,试管内壁上附着一层光亮如镜的金属银。(在此过程中,不要晃动试管,否则只会看到黑色沉淀而无银镜。)

葡萄糖的银镜反应:滴入一滴管的葡萄糖溶液,振荡后把试管放在热水中温热。不久可以看到,试管内壁上附着一层光亮如镜的金属银。

反应本质这个反应里,硝酸银与氨水生成的银氨溶液中含有氢氧化二氨合银,这是一种弱氧化剂,它能把乙醛氧化成乙酸(即-CHO被氧化成-COOH),乙酸又与生成的氨气反应生成乙酸铵,而银离子被还原成金属银。从葡萄糖的角度来说,葡萄糖中有醛基,具有还原性,把硝酸银里的银离子还原成金属银

反应条件

碱性条件下,水浴加热。

反应物的要求:

1.甲醛、乙醛、乙二醛等等各种醛类即含有醛基(比如各种醛,以及甲酸某酯等)

2.甲酸及其盐,如HCOOH、HCOONa等等

3.甲酸酯,如甲酸乙酯HCOOC2H5、甲酸丙酯HCOOC3H7等等

4.葡萄糖、麦芽糖等分子中含醛基的糖

实验现象

还原生成的银附着在试管壁上,形成银镜。

实验原理

银镜反应的现象

反应方程式CH3CHO+2Ag(NH3)2OH→(水浴△)CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O化合态银被还原,乙醛被氧化。备注:原理是银氨溶液的弱氧化性。本试验可以使用其他有还原性的物质代替乙醛,例如葡萄糖(与乙醛相似,也有醛基)等。甲醛(可看作有两个醛基)的话被氧化成碳酸铵(NH4)2CO3。C6H12O6+2Ag(NH3)2OH----→(水浴加热)C5H11O5COONH4+3NH3+2Ag↓+H2O 葡萄糖的反应方程式若要体现出葡萄糖内部的结构以及断键情况:CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO+2Ag(NH3)2OH→(水浴加热)CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O

注意事项

1.试管要洁净(这是实验成败的关键之一)。否则,只得到黑色疏松的银沉淀,没有银镜产生或产生的银镜不光亮。

2.溶液混合后,振荡要充分(这是实验成败的关键之二)。加入最后一种溶液时,振荡要快,否则会出现黑斑或产生银镜不均匀。

3.加入的氨水要适量(这是实验成败的关键之三)。氨水的浓度不能太大,滴加氨水的速度一定要缓慢,否则氨水容易过量。氨水过量会降低试剂的灵敏度,且容易生成爆炸性物质。

4.加碱可使乙醛与银氨溶液在常温下发生反应,但如果滴加氢氧化钠过量,反应速率太快,产生的银镜会发黑。

5.银氨溶液只能临时配制,不能久置。如果久置会析出氮化银、亚氨基化银等爆炸性沉淀物。这些沉淀物即使用玻璃棒摩擦也会分解而发生猛烈爆炸。所以,实验完毕应立即将试管内的废液倾去,用稀硝酸溶解管壁上的银镜,然后用水将试管冲洗干净。

6.氨水的浓度不宜过大,否则容易过量,致使实验失败。氨水的浓度以2%为宜。

7.乙醛的浓度大,反应速率快,析出银镜快,但容易出现黑斑,加快振荡速度可以避免出现黑斑。甲溶液中乙醇起到降低乙醛浓度的作用,使得反应速率适中,容易控制。有乙醇存在时,产生的银镜均匀、光亮。

8.洗涤做过银镜反应的试管最好选用过氧化氢溶液,理由见下洗涤方法。

清洗方法

实验前使用热的氢氧化钠溶液清洗试管,再用蒸馏水清洗

实验后可以用硝酸来清洗试管内的银镜,硝酸可以氧化银,生成硝酸银,一氧化氮和水

过氧化氢和硝酸一样,也能清洗试管上的银镜,并且清洗效果和硝酸不相上下,但素有“绿色氧化剂”之称的过氧化氢在清洗时不会放出污染环境的二氧化氮气体,价格也比硝酸便宜。所以,用过氧化氢清洗银镜,不但环保,而且还省钱。

工业应用

主要用于制镜工业,同时用于在工业实验室中的有机物原料的浓度鉴别,热水瓶内胆镀银有效防止热辐射从而保温。

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