銀鏡反應主要用于鑒定醛,特別是用以區(qū)別醛和酮;當醛比酸容易獲得時,這個反應也有合成上的價值,所以銀鏡反應是醛酮性質(zhì)實驗中的一個典型實驗。
然而,學生在操作過程中,由于種種原因,經(jīng)常出現(xiàn)一些問題,如所形成的銀鏡不均勻,發(fā)烏,發(fā)黑,有時甚至看不到銀鏡。實驗中有諸多因素對反應有影響,如托倫試劑的配制,反應時水浴的溫度,醛的用量,容器的光潔度等。掌握這些因素對反應的影響,找到一個Z佳反應條件,就會得到理想的實驗效果。
NaOH、NH3·H2O、CH3CHO用量對銀鏡反應的影響1、托倫試劑配置過程中NaOH滴加量的影響
實驗條件:2%的AgNO3 8ml,5%的NaOH(2滴、3滴、6滴、8滴、10滴),滴加氨水至沉淀剛好溶解;銀鏡反應溫度50℃~60~C;乙醛5滴-6滴。實驗結(jié)果見下表。
在托倫試劑的配制過程中,加入NaOH有利于Ag2O的生成,同時也可促進反應的進行。但從實驗結(jié)果來看,NaOH用量太少,反應時間長并且實驗結(jié)果也不理想。NaOH用量過多,氨水用量增大,形成的銀鏡發(fā)黑。所以加入NaOH雖可加快反應速度,但不可多加。從上表看,2%的AgNO3 8ml溶液加入6滴左右的NaOH實驗效果Z佳。
2、托倫試劑配制過程中氨水用量的影響
實驗條件:2%的AgNO3 2ml加一滴5%的NaOH,水浴溫度為50℃~60℃,乙醛用量為5~6滴。實驗中氨水用量分為三種情況:
①滴加氨水至溶液澄清,但有微量沉淀。(A)
②滴加氨水至沉淀剛好溶解。(B)
③氨水過量。(輕微過量,過量較多)(C1)(C2)
實驗結(jié)果見下表 。
從上述結(jié)果看出,A、B兩組的氨水用量對反應結(jié)果的影響不大,所以配制托倫試劑的時侯,滴加氨水使沉淀剛好溶解Z好。若溶液已澄清,雖有微量沉淀也仍然能得到較好的效果。若氨水過量,將會與溶液中的Ag2O結(jié)合,生成易爆炸的物質(zhì)(雷爆銀Ag3N),不僅影響試劑本身的靈敏度,而且受熱時可能引起爆炸,有關(guān)反應為:
3Ag2O+2NH3=3H2O+2Ag3N,2Ag3N=6Ag+N2↑
實驗證明,隨著氨水加入量的增加(指過量),析出銀鏡的時間延長,生成的銀鏡不光亮,甚至只能在試管壁上看到少許銀斑,以致實驗失敗。因為銀氨溶液中起氧化作用的[Ag(NH3)2]+,它在溶液中發(fā)生電離生成Ag+和NH3,在發(fā)生銀鏡反應時,溶液中Ag+逐漸被消耗,濃度逐漸變小,使得電離平衡向正反應方向移動,這樣使得銀鏡反應得以進行下去。
但是,如果溶液中加入過量氨水,相當于增加了產(chǎn)物NH3的濃度,會使該電離平衡向逆反應方向移動,抑制了[Ag(NH3)2]+的電離,從而使溶液中Ag+濃度相應減小,導致上述現(xiàn)象的發(fā)生。
3、乙醛用量的影響
實驗條件:2%AgNO3 2ml加一滴5%NaOH,再滴加2%氨水至沉淀剛好溶解;5%乙醛,反應在50℃-60℃的水浴中進行,實驗結(jié)果見下表。
從表可知,在此實驗條件下,乙醛用量5~6滴為宜。用量太少,反應時間加長,發(fā)黑;用量太多,除反應時間長外,均勻程度及光澤度也逐漸降低。
4、反應溫度的影響
實驗條件:2%AgNO3 2ml加一滴5%NaOH,再加一滴2%氨水至剛好使沉淀溶解,乙醛用量5-6滴。實驗結(jié)果見下表。
從表中看出,隨著水浴溫度的升高,反應時間隨之減少,但反應太快,就不能形成銀鏡而析出黑色的銀沉淀,所以銀鏡反應的均勻程度及光澤度都有所降低,溫度過高可能會生成雷酸銀。
當溫度降低時,反應時間較長,但對反應結(jié)果影響不大,這是因為反應時間長有利于銀的生成而形成均勻的銀鏡。但由于實驗時間所限,所以一般要求反應在溫度為50℃~60℃的水浴中進行。
不同的含有羰基基團的物質(zhì)對反應的影響在其它條件一致的情況下,分別加入不同的含有羰基基團的物質(zhì)來探討一下將有什么樣的結(jié)果,從而探討出Z佳反應物質(zhì)。
實驗條件:在2%AgNO3 2ml溶液中滴加2%銀氨溶液。用葡萄糖、乙醛、甲酸、甲酸鈉溶液分別做銀鏡反應,水浴溫度為50℃-60℃。實驗結(jié)果見下表。
經(jīng)過一系列實驗,當改變各物質(zhì)的加入量時,所得實驗結(jié)果也和上述實驗得出的結(jié)果一樣,葡萄糖的效果Z好,乙醛次之,甲醛鈉Z差。
以上對銀鏡反應的影響因素進行的分析,得出合理的實驗條件:加一滴5%NaOH,再滴加2%NH3·H2O至沉淀剛好溶解為止,制得托倫試劑;在50℃~60℃的水浴溫度下,加入5%乙醛5-6滴,制得均勻、光亮的銀鏡。
2018-09-15 11468次 熱門標簽: