影响银镜反应的实验因素探讨

影响银镜反应的实验因素探讨 10111550109 韦春莉 所谓银镜反应 是指醛与弱氧化剂发生氧化还原反应 醛被氧化成相同碳原子个数羧 酸 而试剂中的银离子被还原成单质银 均匀地涂在试管壁上 形成一层明亮的银镜 故 称银镜反应 除醛类化合物可发生银镜反应外 其它结构中含有醛基的化合物也可发生此 反应如葡萄糖 甲酸等均能发生银镜反应 许多同学在做本实验时得不到理想结果 有的无任何现象 有的试管壁上银镜涂的不 均匀 也有的只生成一些灰黑色沉淀 究竟哪些因素影响银镜的生成呢 可通过下面实验 来说明 第一组实验 取一支大试管 配制 4m1 银氨溶液 将其分装在两支试管中 一支很洁 净 A 另一支不太干净 B 然后分别向 A B 两试管中加入 l ml 10 的葡萄糖溶液 同时置 于 70 热水浴中 过一段时间后发现 A 试管银镜比 B 试管中明亮很多 因此可以得出结 论 试管的洁净度直接影响银镜的质量 但试管的洁净度是否是银镜反应成败的关键呢 第二组实验 取甲 乙两个试管 在甲试管 洁净 中加入 2 毫升 5 的银氨溶液和 1 毫 升 10 的葡萄糖溶液 然后水浴加热 在乙试管 不洁净 中加入 2 毫升 5 银氨溶液和 2 毫 升 10 的葡萄糖溶液 然后水浴加热 几分钟后发现 乙试管中产生银镜比甲试管还要好 由此可得出结论 试管的洁净度虽是影响银镜反应的条件 但并不是成败的关键 那么影 响银镜反应成败的关键因素是什么呢 第三组实验 用 5 10 15 20 的葡萄糖溶液做对比实验 取干净试管四支 编号 1 2 3 4 各加入 2ml 2 的硝酸银溶液 再滴加 2 滴 10 的氢氧化钠 再滴加 2 的氨水 边加边振荡 至白色沉淀物恰好溶解 然后依次加入 5 10 15 20 的葡萄糖溶液 1ml 快速振荡后置于 70 的水浴中 1min 后四支试 管都有银镜生成 试管 2 的银镜质量最好 试管 1 3 次之 试管 4 的银镜质量最差 实验结果说明 葡萄糖溶液浓度越大 反应速度越快 但是 反应速度太快 部分银 粒不能及时附着到试管壁上 而沉淀在溶液中 形成的银镜层较薄 因此 用 10 的葡萄 糖溶液作银镜反应的还原剂最合适 第四组实验 控制其他条件一样 用 2ml 10 的葡萄糖溶液 1 滴 37 40 的甲醛溶液 和 4 滴 5 10 的乙醛溶液做还原剂分别加到三支试管中 其中甲醛溶液不需加热 三支试 管都出现了光亮的银镜 甲醛溶液的试管最先出现银镜 接着是乙醛 最后是葡萄糖 由于甲醛有毒 有条件可以考虑尝试甲酸 上述对比实验用的乙醛溶液是用新启封的 乙醛试剂配制的 乙醛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 三聚乙醛是微溶于水的液体 不能发生乙醛的特性反应 和甲醛一样 实验室贮存 的乙醛试剂通常是部分变质的 试剂瓶内的液体分上下二层 上层是三聚乙醛 下层是变 稀的乙醛溶液 呈酸性 PH 值为 4 乙醛试剂配制的乙醛溶液 滴加到银氨溶液后 降 低了反应液的碱性 醛浓度越高则滴加后反应液的碱性越低 反应速度越慢 可用 NaOH 溶液把乙醛溶液调到 PH 在 8 10 之间 使得反应液呈微碱性 因此综合考虑 用葡萄糖作银镜反应的还原剂最好 而且由于葡萄糖在水溶液中存在下列平衡 葡萄糖 64 开链葡萄糖 0 01 一葡萄糖 36 由此可知 在葡萄糖的水溶液中醛式葡萄糖浓度很低 但由于银镜反应是不可逆的 随着反应的进行 可使平衡持续不断的向葡萄糖方向移动 保证了银镜反应的不断进行 正由于葡萄糖溶液中醛基浓度很低 才能有效地控制了银镜反应的速度 使反应缓慢均匀 地进行 致使还原出的银可均匀地有秩序地排列起来 形成明亮的银镜 如果醛基浓度过 大 被还原出的银在试管壁上不是缓慢 均匀有秩序地析出 而是快速析出 得到的就不 是明亮的银镜 而是粗糙黑色的沉淀 第五组实验 做一组对比实验 一组在配制银氨溶液时加 1 滴氢氧化钠溶液 另一组 则不加氢氧化钠溶液 直接加氨水至溶液澄清 再反滴 1 滴硝酸银 防止银离子被过度络 合而降低氧化能力 70 时 葡萄糖在不同 pH 值时银镜反应情况见下表 从表中可以看出 在配制银氨溶液时 不加氢氧化钠 反应液 pH 值降低 不同浓度 的葡萄糖产生银镜更快且银镜更加光亮 银镜反应必须在微碱性溶液中进行 适当提高溶液的碱性 可提高 Ag NH3 2 OH 的浓度 同时碱性的提高可能加速醛的氧化 因此 当溶液的 PH 值增加 反应速度加快 通常 当溶液 PH 8 时 不能形成银镜 溶液 PH 为 8 9 时 反应速度较慢 溶液 PH 为 9 10 时 反应速度较快 能形成光亮的银镜 但是溶液不能呈强碱性 因在强碱性条件下 银氨溶液本身也能形成银镜 无须含醛基化合物 综上所述 影响银镜反应的因素有多种 但生成银镜的优劣 实验成败的关键是醛类 化合物的浓度 控制好一定的浓度后还须注意以下几个方面的问题 第一 银氨溶液在配 制时 氨水要适量 按书中耍求 第二 试管一定要十分洁净 第三 要水浴加热 不能 在酒精灯上直接加热 银镜反应的适宜操作如下 还原剂实验操作还原剂实验操作甲醛溶液甲醛溶液乙醛溶液乙醛溶液葡萄糖溶液葡萄糖溶液 2 AgNO3溶液溶液2ml2ml2ml 1 NaOH 溶液溶液一滴一滴 2 的氨水溶液的氨水溶液滴至白色沉淀物恰好溶解滴至白色沉淀物恰好溶解滴至白色沉淀物恰好溶解滴至白色沉淀物恰好溶解滴至