複製鏈接
請複製以下鏈接發送給好友

銀鏡反應

鎖定
銀鏡反應(Silver Mirror Reaction)是銀(Ag)化合物的溶液被還原為金屬銀的化學反應,由於生成的金屬銀附着在容器內壁上,光亮如鏡,故稱為銀鏡反應。常見的銀鏡反應是銀氨絡合物(氨銀配合物,又稱託倫試劑)被醛類化合物還原為銀,而醛被氧化為相應的羧酸根離子的反應,不過除此之外,某些銀化合物(如硝酸銀)亦可被還原劑(如)還原,產生銀鏡 [1-2] 
中文名
銀鏡反應
外文名
Silver Mirror Reaction
反映過程
銀化合物的溶液被還原為金屬銀
目    的
檢驗醛及還原性糖
優    勢
操作簡單,現象明顯,易於觀察
主要器材
試管,酒精燈,燒杯

銀鏡反應相關反應及原理

1、乙醛的反應方程式:
銀鏡反應 銀鏡反應
CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OH
CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O(化合態銀被還原,乙醛被氧化)
原理:銀氨溶液具有弱氧化性。
現象:在潔淨的試管里加入1mL2%的硝酸銀溶液,然後加入10%氫氧化鈉水溶液2滴,振盪試管,可以看到白色沉澱。再逐滴滴入2%的稀氨水,直到最初產生的沉澱恰好溶解為止(這時得到的溶液叫銀氨溶液)。最後滴入3滴乙醛,振盪後把試管放在熱水中温熱。不久可以看到,試管內壁被加熱區域上附着一層光亮如鏡的金屬銀。
2、甲醛的反應方程式:
HCHO + 4[Ag(NH3)2]OH = (NH4)2CO3 + 4Ag↓+ 6NH3 +2H2O
3、葡萄糖的反應方程式:
C6H12O6+2[Ag(NH3)2]OH=C5H11O5COONH4+3NH3+2Ag↓+H2O
CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO+2[Ag(NH3)2]OH=CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
葡萄糖的銀鏡反應:先製備銀氨溶液,再滴入一滴管的葡萄糖溶液,振盪後把試管放在熱水中温熱。不久可以看到,試管被加熱區內壁上附着一層光亮如鏡的金屬銀 [3] 

銀鏡反應實驗操作

1.實驗前使用熱的氫氧化鈉溶液清洗試管,再用蒸餾水清洗。
2.取一支試管,加4~6滴酒石酸鉀鈉溶液和1ml蒸餾水,再加10滴甲酸鈉溶液,振盪後加8~10滴銀氨溶液,溶液呈淡棕色,再滴入1~2滴濃氨水,振盪後溶液變成無色。在50~70℃水浴中加熱約30~40秒即有銀鏡生成。
3.在試管中加入3~4滴甲酸鈉溶液和2ml蒸餾水,充分振盪,邊滴加銀氨溶液邊振盪至沉澱剛好溶解(約12滴)。將試管置於70℃水中加熱至近沸點即有銀鏡生成(約8分鐘) [3] 

銀鏡反應反應條件

該反應在鹼性條件下,需要水浴加熱。對反應物的要求如下:
1.甲醛、乙醛、乙二醛等等各種醛類 即含有醛基(比如各種醛,以及甲酸某酯等)(乙二醛需要4mol銀氨溶液因為有兩個醛基);
2.甲酸及其鹽,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、麥芽糖等分子中含醛基的糖 [3] 

銀鏡反應反應注意事項

1、不能用久置起沉澱的乙醛,因為乙醛溶液久置後易發生聚合反應。在室温下與硫酸反應生成三聚乙醛,在0℃或0℃以下,則聚合成四聚乙醛。三聚乙醛是微溶於水的液體,四聚乙醛是不溶於水的固體,聚合後的乙醛不再有乙醛的特性。聚合後的乙醛可通過加酸、加熱來解聚,方法是:把乙醛聚合物收集起來,加少量硫酸並加熱蒸餾,餾出物用水吸收,即得乙醛溶液,這時就可用於進行乙醛特性反應的實驗了。
2、所用銀氨溶液必須隨用隨配,不可久置,不能貯存,因為溶液放置較久,會析出黑色的易爆炸的物質一氮化三銀沉澱(Ag3N)。該物質哪怕是用玻璃棒刮擦也會因引起其分解而爆炸,這一沉澱在乾燥時受振動也會發生猛烈爆炸。
3、做銀鏡反應用的試管必須十分潔淨,這是實驗成功的一個關鍵。若試管不清潔,還原出來的銀大部分呈疏鬆顆粒狀析出,致使管壁上所附的銀層不均勻平整,結果就得不到明亮的銀鏡,而是一層不均勻的黑色銀粒子。為保證實驗效果,事先最好將試管依次用熱硝酸、10%的NaOH溶液洗滌後,再用蒸餾水沖洗乾淨(一般用熱鹼液洗,自來水洗,蒸餾水洗即可)。用熱的NaOH溶液洗滌試管,可以除去試管中的油污,保證試管的清潔。試管一定不能用洗液(重鉻酸鉀溶液用硫酸酸化)來洗,否則在做銀鏡反應實驗時會出現綠色溶液,因為重鉻酸鉀是強氧化劑,很容易氧化乙醛,而自身變成綠色的Cr3+的溶液。
4、銀氨溶液與滴入的乙醛混合均勻並温熱時,不要再搖動試管。此時若搖動試管或試管不夠潔淨,生成的將是黑色疏鬆的銀沉澱(也算成功,但不美觀)而不是光亮的銀鏡。
5、做銀鏡反應的實驗時,AgNO3溶液的濃度不宜太小,以AgNO3的質量分數為2%~4%為宜。
6、製備銀氨溶液時不能加入過量的氨水。滴加氨水的量最好以最初產生的沉澱在剛好溶解與未完全溶解之間,這是因為,一方面銀氨溶液中如果有過量的NH3,銀離子會被過度地絡合,降低銀氨溶液的氧化能力;另一方面氨水過量會使試劑不太靈敏。
銀鏡反應不能用火焰直接加熱 銀鏡反應不能用火焰直接加熱
7、反應必須在水浴中進行加熱,不要用火焰直接加熱,否則有可能發生爆炸。在水浴加熱過程中,不要振盪試管,也不要攪拌溶液,水浴温度也不要過高(因乙醛沸點低),以40℃左右為宜。否則,因乙醛大量揮發而使反應效果差,或難以得到光亮的銀鏡,而只能得到黑色細粒銀的沉澱。
8、實驗後,試管中的反應混合液要及時處理,不可久置。實驗後,可用先加鹽酸後用水沖洗的辦法。附着在試管壁上的銀鏡可用硝酸溶液洗去,再用水沖洗。如果要保存銀鏡,應先處理試管內的混合液,然後用清水把試管壁上的液體沖洗乾淨 [1]  [3] 

銀鏡反應反應後處理

實驗後可以用稀硝酸(等物質的量的濃硝酸會產生更多污染)來清洗試管內的銀鏡,硝酸可以氧化銀,生成硝酸銀一氧化氮和水。過氧化氫和硝酸一樣,也能清洗試管上的銀鏡,並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,價格也相對較低。所以,用過氧化氫清洗銀鏡,不但環保,而且經濟。但是洗滌過程中會產生大量的白霧,可能從試管噴出,伴隨放熱反應(試管壁滾燙),故洗滌時在必須在通風處、帶手套進行 [3] 

銀鏡反應應用

銀鏡反應是用來檢驗醛及還原性糖的一個定性實驗,主要用來檢測醛基(即-CHO)的存在。此實驗操作簡單,現象明顯,易於觀察,實驗室中用這個反應來鑑定含有醛基的化合物。
工業上則用這個反應來對玻璃塗銀製鏡和制保温瓶膽。本實驗主要用於制鏡工業,同時用於在工業實驗室中的有機物原料的濃度鑑別,熱水瓶內膽鍍銀有效防止熱輻射從而保温 [2] 
參考資料
  • 1.    馬世昌.基礎化學反應 :陝西科學技術出版社,2003
  • 2.    文瑞明,吳鑫德.精細化工配方與生產技術問答:湖南科學技術出版社,1995:75
  • 3.    蘇州大學有機化學教研室.有機化學演示實驗:高等教育出版社,1992