银镜反应(英语:silver mirror reaction)是银(Ag)化合物的溶液被还原为金属银的化学反应,由于生成的金属银附着在容器内壁上,光亮如镜,故称为银镜反应。常见的银镜反应是银氨络合物〈氨银配合物〉(又称吐伦试剂)被醛类化合物还原为银,而醛被氧化为相应的羧酸根离子的反应,不过除此之外,某些银化合物(如硝酸银)亦可被还原剂(如肼)还原,产生银镜。
银镜反应通常是中学化学实验之一。[1]
中文名银镜反应外文名silver mirror reaction简介银化合物的溶液被还原为金属银目的检验醛及还原性糖优势操作简单,现象明显,易于观察主要器材试管,酒精灯,烧杯目录1实验用途
10应用
1实验用途编辑银镜反应是用来检验醛及还原性糖的一个定性实验,主要用来检测醛基(即-CHO)的存在。此实验操作简单,现象明显,易于观察。[2]
2实验目的编辑研究生成金属镜的条件,掌握相关的实验操作。[3]
3实验原理编辑1、乙醛的反应方程式:
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CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
银镜反应
(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。
2、甲醛的反应方程式:
甲醛(可看作有两个醛基)的话被氧化成碳酸铵(NH4)2CO3 : HCHO + 4[Ag(NH3)2]OH = (NH4)2CO3 + 4Ag↓+ 6NH3 +2H2O C6H12O6+2[Ag(NH3)2]OHC5H11O5COONH4+3NH3+2Ag↓+H2O
3、葡萄糖的反应方程式:
CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-COONH4+2A g↓+3NH3+H2O(体现出葡萄糖内部的结构以及断键情况)
注:因为氨气极易溶于水,所以不标气体逸出符号“↑”[1] 。
4实验器材编辑试管,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,10%氢氧化钠水溶液。[3]
5实验方法编辑1、取一支试管,加4~6滴酒石酸钾钠溶液和1ml蒸馏水,再加10滴甲酸钠溶液,振荡后加8~10滴银氨溶液,溶液呈淡棕,再滴入1~2滴浓氨水,振荡后溶液变成无。在50~70℃水浴中加热约30~40秒即有银镜生成。
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2、在试管中加入3~4滴甲酸钠溶液和2ml蒸馏水,充分振荡,边滴加银氨溶液边振荡至沉淀刚好溶解(约12滴)。将试管置于70℃水中加热至近沸点即有银镜生成(约8分钟)。[3]
乙醛的银镜反应:在洁净的试管里加入1mL2%的硝酸银溶液,然后加入10%氢氧化钠水溶液2滴,振荡试管,可以看到白沉淀。再逐滴滴入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)。最后滴入3滴乙醛,振荡后把试管放在热水中温热。不久可以看到,试管内壁被加热区域上附着一层光亮如镜的金属银(在此过程中,不要晃动试管,否则只会看到黑沉淀而无银镜)葡萄糖溶液的银镜反应
葡萄糖的银镜反应:先制备银氨溶液,再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,试管被加热区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,因其具有醛基,机理同乙醛。
[1]
6反应条件编辑碱性条件下,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)(乙二醛需要4mol银氨溶液因为有两个醛基);
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[1] 。
7实验现象编辑还原生成的银附着在试管壁上,形成银镜。[1]
8注意事项编辑1.不能用久置起沉淀的乙醛。因为乙醛溶液久置后易发生聚合反应。在室温和有少量硫酸存在时,能生成三聚乙醛;在0℃或0℃以下,则聚合成四聚乙醛。三聚乙醛是微溶于水的液体,四聚乙醛是不溶于水的固体,聚合后的乙醛不发生乙醛的特性反应。
聚合后的乙醛可通过加酸、加热来解聚。方法是:把乙醛聚合物收集起来,加少量硫酸并
加热蒸馏,馏出物用水吸收,即得乙醛溶液,这时就可用于乙醛特性反应的实验了。
2.所用银氨溶液必须随用随配,不可久置,不能贮存。因为溶液放置较久,会析出黑的易爆炸的物质一氮化三银沉淀(Ag3N),该物质哪怕是用玻璃棒刮擦也会引起其分解而爆炸。这一沉淀在干燥时受振动也会发生猛烈爆炸。
3.做银镜反应用的试管必须十分洁净,这是实验成功的一个关键。若试管不清洁,还原出来的银大部分呈疏松颗粒状析出,致使管壁上所附的银层不均匀平整,结果就得不到明亮的银镜,而是一层不均匀的银镜反应
黑银粒子。为保证实验效果,事先最好将试管依次用热硝酸、10%的NaOH溶液洗涤后,再用蒸馏水冲洗干净(一般用热碱液洗,自来水洗,蒸馏水洗即可)。用热的NaOH溶液洗涤试管,可以除去
试管中的油污,保证试管的清洁。
试管一定不能用洗液(重铬酸钾溶液用硫酸酸化)来洗,否则在做银镜反应实验时会出现绿溶液。因为重铬酸钾是强氧化剂,很容易氧化乙醛,而自身变成绿的Cr3+的溶液。
4.银氨溶液与滴入的乙醛混合均匀并温热时,不要再摇动试管。此时若摇动试管或试管不够洁净,生成的将是黑疏松的银沉淀(也算成功,但不美观)而不是光亮的银镜。
5.做银镜反应的实验时,AgNO3溶液的浓度不宜大小,以AgNO3的质量分数为2%~4%为宜。海信等离子电视
6.制备银氨溶液时不能加入过量的氨水。滴加氨水的量最好以最初产生的沉淀在刚好溶解与未完全溶解之间。这是因为,一方面银氨溶液中如果有过量的NH3,银离子会被过度地络合,降低银氨溶液的氧化能力;另一方面氨水过量会使试剂不太灵敏。
建议,滴加氨水直到沉淀消失时,最后加一滴NaOH溶液。
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在制备银氨溶液时,一般用稀氨水而不用浓氨水。这是因为在配制银氨溶液时,若氨水太浓,NH3容易过量,使Ag+过度地被络合,降低银氨溶液的氧化能力。
7.反应必须在水浴中进行加热,不要用火焰直接加热,否则有可能发生爆炸。在水浴加银镜反应
热过程中,不要振荡试管,也不要搅拌溶液,水浴温度也不要过高(因乙醛沸点低),以40℃左右为宜。否则,因乙醛大量挥发而使反应效果差,或难以得到光亮的银镜,而只能得到黑细粒银的沉淀。
8.实验后,试管中的反应混合液要及时处理,不可久置。实验后,可用先加盐酸后用水冲洗的办法。附着在试管壁上的银镜可用硝酸溶液洗去,再用水冲洗。如果要保存银镜,应先处理试管内的混合液,然后用清水把试管壁上的液体冲洗干净。
总的说来是干净、新制、适量、温热。[4]
口诀[5]
1.银镜反应很简单,生成羧酸铵,还有一水二银三个氨。
2.氨水量宜试管净,水浴温热出银镜。
相关解释
奥运会申办“一水二银三个氨”的意思是生成物中水分子、银、氨分子的系数分别是1,2,3;
“氨水量宜”的意思是说在配制银氨溶液的时候,氨水不能过量,以沉淀恰好溶解为宜(若氨水过量,一方面会导致试剂不太灵敏,另一方面能生成在受热时会引起爆炸的物质);
“试管净”的意思是说做银镜反应的试管一定要洁净,否则将不能产生银镜,仅出现黑絮状沉淀,为此在实验前须用10%的氢氧化钠溶液煮沸处理试管,然后依次用自来水和蒸馏水洗净;
“水浴温热”的意思是说做银镜反应的试管必须放在水浴中温热,切不可直接放在酒精灯上加热[6] 。
9清洗方法编辑实验前使用热的氢氧化钠溶液清洗试管,再用蒸馏水清洗。
实验后可以用稀硝酸(等物质的量的浓硝酸会产生更多污染)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。
壳字组词
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,但价格比硝酸略贵。所以,用过氧化氢清洗银镜,不但环保,而且还省钱。但是洗涤过程中会产生大量的白雾,可能从试管喷出,伴随放热反应(试管壁滚烫),故洗涤时在必须在通风处、带手套进行。[7]
10应用编辑实验室中用这个反应来鉴定含有醛基的化合物,工业上则用这个反应来对玻璃涂银制镜和制保温瓶胆。
本实验主要用于制镜工业,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。[7]