¿Qué es la reacción del espejo plateado? Experimento químico: obtención de un espejo de plata Condiciones para la reacción de un espejo de plata

El experimento con el hermoso efecto de la formación de una capa de espejo sobre el vidrio es muy visual. Esta reacción requiere experiencia y paciencia. En este artículo aprenderá sobre la preparación necesaria y específica de los equipos, y también verá en qué ecuaciones de reacción se lleva a cabo este proceso.

La esencia de la reacción del espejo de plata es la formación de plata metálica como resultado de una reacción redox durante la interacción de una solución de óxido de plata en amoníaco en presencia de aldehídos.

"Silver Mirror" (tubo de ensayo a la izquierda)

Para crear una capa de plata duradera necesitarás:

• matraz de vidrio con una capacidad de hasta 100 ml;
• solución de amoníaco (2,5-4%);
• nitrato de plata (2%);
• Solución acuosa de formaldehído (40%).

En lugar de y puede tomar el reactivo de Tollens ya preparado: solucion de amoniacoóxido de plata. Para crearlo, debes agregar 1 gramo de nitrato de plata a 10 gotas de agua (si el líquido se almacenará por un tiempo prolongado, debes colocarlo en un lugar oscuro o en un recipiente de vidrio con paredes oscuras). Inmediatamente antes del experimento, la solución (aproximadamente 3 ml) debe mezclarse en una proporción de 1:1 con una solución acuosa de hidróxido de sodio al 10%. La plata puede precipitar, por lo que se diluye añadiendo lentamente una solución de amoníaco. Recomendamos realizar otro experimento espectacular con una solución de amoníaco e imprimir una "fotografía química".

La reacción se lleva a cabo a temperatura ambiente. Condición requerida un final exitoso son las paredes perfectamente limpias y lisas del recipiente de vidrio. Si hay las más mínimas partículas de suciedad en las paredes, el sedimento obtenido como resultado del experimento se convertirá en una capa suelta de color negro o gris oscuro.

Para limpiar el matraz necesitas usar. diferentes tipos soluciones alcalinas Entonces, para el procesamiento, puede tomar una solución que, después de la limpieza, debe lavarse con agua destilada. Es necesario enjuagar el matraz del agente limpiador muchas veces.

¿Por qué es tan importante la limpieza de los buques?

El hecho es que las partículas de plata coloidal que se forman al final del experimento deben adherirse firmemente a la superficie del vidrio. En su superficie no debe haber grasa ni partículas mecánicas. el agua no contiene sales y es ideal para la limpieza final del matraz. Se puede preparar en casa, pero es más fácil comprar líquido ya preparado.

Ecuación de reacción del espejo de plata:

Ag₂O + 4 NH₃·Н₂О ⇄ 2ОН + 3Н₂О,

donde OH es hidróxido de diamina plata, obtenido disolviendo el óxido metálico en una solución acuosa de amoníaco.

Molécula de complejo de plata diamina

¡Importante! La reacción funciona con bajas concentraciones de amoníaco: ¡observe cuidadosamente las proporciones!

Así transcurre la etapa final de la reacción:

R (cualquier aldehído)-CH=O + 2OH → 2Ag (coloide de plata precipitado) ↓ + R-COONH₄ + 3NH₃ + H₂O

Es mejor llevar a cabo la segunda etapa de la reacción calentando cuidadosamente el matraz sobre la llama del quemador; esto aumentará las posibilidades de que el experimento tenga éxito.

¿Qué puede mostrar la reacción de un espejo plateado?

Esta interesante reacción química no sólo demuestra ciertos estados de una sustancia, sino que también puede utilizarse para realizar una determinación cualitativa de aldehídos. Es decir, tal reacción resolverá la pregunta: si hay un grupo aldehído en la solución o no.

Fórmula estructural general de los aldehídos.

Por ejemplo, en un proceso similar se puede saber si una solución contiene glucosa o fructosa. La glucosa dará un resultado positivo: obtendrá un "espejo plateado", pero la fructosa contiene un grupo cetona y es imposible obtener un precipitado de plata. Para realizar el análisis, en lugar de una solución de formaldehído, es necesario añadir una solución de glucosa al 10%. Veamos por qué y cómo la plata disuelta se convierte en un precipitado sólido:

2OH + 3H₂O + C₆H₁₂O₆ (glucosa) = 2Ag↓+ 4NH₃∙H₂O + C₆H₁₂O₇ (se forma ácido glucónico).

Para empezar, cada clase de sustancias orgánicas tiene una reacción determinada, mediante la cual sus representantes pueden distinguirse de otras sustancias. El curso de química escolar implica el estudio de todos los reactivos de alta calidad para las principales clases de sustancias orgánicas.

Aldehídos: características estructurales.

Representantes de esta clase son derivados de hidrocarburos saturados en los que el radical está unido a un grupo aldehído. Las cetonas son isómeros de los aldehídos. Su similitud radica en su pertenencia a la clase de compuestos carbonílicos. Al realizar una tarea que implique aislar un aldehído en una mezcla, se requerirá una reacción de "espejo de plata". Analicemos las características de esta transformación química, así como las condiciones para su implementación. La reacción del espejo de plata es el proceso de reducción del metal plateado a partir de hidróxido de diamina(1) de plata. De forma simplificada, es posible escribir este compuesto complejo en la forma simplificada de óxido de plata (1).

Separación de compuestos carbonílicos.

Para formar un compuesto complejo, el óxido de plata se disuelve en amoníaco. Considerando que el proceso es una reacción reversible, la reacción del espejo de plata se realiza con una solución de óxido de plata en amoniaco recién preparada (1). Cuando un compuesto complejo de argentum se mezcla con un aldehído, se produce una reacción redox. La finalización del proceso está indicada por la precipitación de plata metálica. Cuando la interacción del etanal y una solución amoniacal de óxido de plata se realiza correctamente, se observa la formación de una capa de plata en las paredes del tubo de ensayo. Fue el efecto visual lo que le dio a esta interacción el nombre de “espejo de plata”.

Determinación de carbohidratos

La reacción de un espejo de plata es cualitativa ante un grupo aldehído, por lo que en los cursos de química orgánica también se menciona como una forma de reconocer carbohidratos como la glucosa. Teniendo en cuenta la estructura específica de esta sustancia, que presenta las propiedades de un aldehído-alcohol, gracias a la reacción del "espejo de plata" es posible distinguir la glucosa de la fructosa, por lo que no se trata sólo de una reacción cualitativa frente a los aldehídos, sino también una forma de reconocer muchas otras clases de sustancias orgánicas.

Aplicación práctica del “espejo de plata”

Al parecer, ¿qué dificultades pueden surgir con la interacción de aldehídos y una solución de óxido de plata en amoníaco? Solo necesita comprar óxido de plata, abastecerse de amoníaco y seleccionar un aldehído, y podrá comenzar el experimento de manera segura. Pero un enfoque tan primitivo no conducirá al investigador al resultado deseado. En lugar de la esperada superficie de espejo en las paredes del tubo de ensayo, verá (en el mejor de los casos) una suspensión plateada de color marrón oscuro.

La esencia de la interacción.

Una reacción de alta calidad a la plata implica el cumplimiento de un determinado algoritmo de acciones. A menudo, incluso cuando aparecen signos de una capa de espejo, su calidad claramente deja mucho que desear. ¿Cuáles son las razones de tal fracaso? ¿Es posible evitarlos? Entre los muchos problemas que pueden conducir a resultados no deseados, hay dos principales:

• violación de las condiciones para la interacción química;
• Mala preparación de la superficie para el plateado.

Durante la interacción de las sustancias de partida en la solución, se forman cationes de plata, que se combinan con el grupo aldehído y finalmente forman pequeñas partículas coloidales de plata. Estos granos pueden adherirse al vidrio, pero pueden conservarse en solución como una suspensión de plata. Para que se produzca la adhesión de partículas metal noble con el vidrio se forma una capa uniforme y duradera, es importante desengrasar previamente el vidrio. Sólo si la superficie inicial del tubo de ensayo está perfectamente limpia se puede contar con la formación de una capa de plata uniforme.

Posibles problemas

Como principal contaminante cristalería Hay una capa de grasa que es necesario eliminar. Una solución alcalina, así como una mezcla de cromo caliente, ayudarán a resolver el problema. A continuación, se lava el tubo de ensayo con agua destilada. Si no hay álcali, puedes usar. agente sintético para lavar platos. Una vez finalizado el desengrasado, el vidrio se lava con una solución de cloruro de estaño y se enjuaga con agua. Se utiliza agua destilada para preparar soluciones. Si no está disponible, se puede utilizar agua de lluvia. La glucosa y el formaldehído se utilizan como agentes reductores que permiten la precipitación de una sustancia pura a partir de una solución. Con el aldehído es difícil contar con la obtención de una capa de plata de alta calidad, pero un monosacárido (glucosa) proporciona una capa de plata uniforme y duradera en la superficie del espejo.

Conclusión

Para platear el vidrio es recomendable utilizar nitrato de plata. A la solución de esta sal se le añade una solución de álcali y amoníaco. La condición para una reacción y deposición completa de plata sobre el vidrio es la creación de un ambiente alcalino. Pero si hay un exceso de este reactivo, efectos secundarios. Dependiendo de la técnica experimental elegida, se obtiene una reacción de alta calidad mediante calentamiento. Coloreando la solución en color marrón indica la formación de pequeñas partículas coloidales de plata. A continuación, aparece una capa de espejo en la superficie del vidrio. Si el proceso tiene éxito, la capa de metal quedará lisa y duradera.

Antes de comenzar un experimento químico, es necesario averiguar qué es el aldehído cuya presencia se va a determinar. Los aldehídos son un grupo de compuestos orgánicos en los que el átomo de carbono tiene un doble enlace con un átomo de oxígeno. Cada uno de estos compuestos contiene un grupo >C=O. La esencia de la reacción es que como resultado se forma plata metálica, que se deposita en la superficie. La reacción se lleva a cabo con sustancias que contienen un grupo aldehído en una solución acuosa cuando se calienta, en presencia de amoníaco. La mayoría de las veces, se utiliza azúcar en la reacción y azúcar común como aldehído. Generalmente se utiliza la sustancia que contiene amoníaco.

Hay que tener cuidado al trabajar con sales de plata, ya que dejan marcas negras. Realice el experimento con guantes.

¿Cómo ocurre la reacción?

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Los reactivos para el experimento se pueden encontrar en cualquier farmacia. El nitrato de plata es un lápiz de lapislázuli. Allí también puedes comprar formaldehído y amoníaco. Entre otras cosas, necesitará cristalería química. Las sustancias con las que tendrás que lidiar no son agresivas, pero cualquier experimento químico se realiza mejor en tubos de ensayo y matraces de vidrio químico. Por supuesto, los platos deben lavarse a fondo. Prepare una solución acuosa de nitrato de plata AgNO3. Agregue amoníaco, es decir, hidróxido de amonio NH4OH. Se forma óxido de plata Ag2O, que precipita como un precipitado marrón. Entonces la solución se vuelve transparente y se forma un complejo OH. Es él quien actúa sobre el aldehído durante la reacción redox, lo que da como resultado la formación de una sal de amonio. La fórmula para esta reacción se ve así: R-CH=O + 2OH --> RCOONH4 + 2Ag +3NH3 + H2O. Si deja una varilla o plato de vidrio en el frasco durante la reacción, después de aproximadamente un día se cubrirá con una capa brillante. La misma capa se forma en las paredes del recipiente.

La reacción se puede escribir de forma simplificada: R-CH=O + Ag2O --> R-COOH + 2Ag.

Cómo se hicieron los espejos

Antes de la llegada del método de pulverización catódica, la reacción de un espejo de plata era la única forma obtención de espejos sobre vidrio y porcelanato. Actualmente, este método se utiliza para obtener una capa conductora sobre vidrio, cerámica y otros dieléctricos. Esta tecnología se utiliza para crear ópticas recubiertas para lentes fotográficas, telescopios, etc.

Trabajo de laboratorio No. 5.

Propiedadescarbohidratos

Experimento 1. Reacción de un espejo plateado. es una reacción de recuperación plata de solución de amoníaco óxido de plata (reactivo de tollens).

En solución acuosa amoníaco El óxido de plata se disuelve para formar un compuesto complejo: hidróxido de diamina plata (I) OH.

cuando se agrega a cuál aldehído Se produce una reacción redox para formar plata metálica:

Si la reacción se lleva a cabo en un recipiente con paredes limpias y lisas, la plata precipita en forma de una fina película, formando una superficie de espejo.

En presencia de la más mínima contaminación, la plata se libera en forma de un sedimento gris suelto.

La reacción del "espejo de plata" se puede utilizar como reacción cualitativa para los aldehídos. Por lo tanto, la reacción del “espejo de plata” se puede utilizar como distintiva entre glucosa Y fructosa. La glucosa es una aldosa (contiene un grupo aldehído en forma abierta) y la fructosa es una cetosa (contiene un grupo ceto en forma abierta). Por lo tanto, la glucosa produce una reacción de “espejo de plata”, pero la fructosa no. Pero si hay un medio alcalino en la solución, las cetosas se isomerizan en aldosas y también dan reacciones positivas con una solución de amoníaco. óxido de plata (reactivo de tollens).

Reacción cualitativa de glucosa con una solución amoniacal de óxido de plata. La presencia de un grupo aldehído en la glucosa se puede comprobar utilizando una solución amoniacal de óxido de plata. Agregue una solución de glucosa a la solución de óxido de plata y amoníaco y caliente la mezcla en un baño de agua. Pronto la plata metálica comienza a depositarse en las paredes del matraz. Esta reacción se llama reacción del espejo de plata. Se utiliza como compuesto de calidad para el descubrimiento de aldehídos. El grupo aldehído de la glucosa se oxida a un grupo carboxilo. La glucosa se convierte en ácido glucónico.

CH 2 ÉL – (SNON) 4 – DORMIR +Ag 2 oh=CH 2 ÉL – (SNON) 4 – COOH + 2Ag↓

El orden de trabajo.

Se vierten 2 ml en dos tubos de ensayo. Solución amoniacal de óxido de plata. Añade 2 ml a uno de ellos. Solución de glucosa al 1% y la otra, fructosa. Ambos tubos de ensayo están hirviendo.

Se obtiene una solución amoniacal de óxido de plata hidratado haciendo reaccionar nitrato de plata con hidróxido de sodio e hidróxido de amonio:

AgNO3+ NaOH → AgOH↓+ NaNO3,

AgOH + 2 NH4 OH→[ Ag(NH3)2] OH + H2O,

solucion de amoniaco

OH + 3 H2 → Ag2O + 4 NH4 OH.

Principio del método. Se forma un espejo en las paredes del tubo de ensayo con glucosa como resultado de la liberación de plata metálica.

Diseño del trabajo: Escribir en un cuaderno la conclusión, así como el curso y ecuaciones de la reacción.

Experimento 3. Reacción cualitativa a la fructosa.

Principio del método. Al calentar una muestra que contiene fructosa en presencia resorcinol Y de ácido clorhídrico hasta 80 o C después de algún tiempo aparece un color rojo brillante en el tubo de ensayo con fructosa.

Al calentar una muestra que contiene fructosa en presencia resorcinol Y de ácido clorhídrico Aparece un color rojo cereza. La muestra también es aplicable para detectar otros cetosis. aldosa en las mismas condiciones, interactúan más lentamente y dan un color rosa pálido o no interactúan en absoluto. Abierto F. F. Selivanov en 1887. Utilizado para análisis de orina. La prueba es positiva para fructosuria de origen metabólico o de transporte. En el 13% de los casos, la prueba es positiva con una carga alimentaria de frutas y miel. Química. fórmula fructosa – C 6 H 12 O 6

Fórmula cíclica de fructosa.

forma acíclica

fructosa

Conexión pintada

R-residuos

hidroximetilfurfural

El orden de trabajo.

Se vierten 2 ml en dos tubos de ensayo: en uno, una solución de glucosa al 1%, en el otro, una solución de fructosa al 1%. Se añaden 2 ml del reactivo de Selivanov a ambos tubos de ensayo: se disuelven 0,05 g de resorcinol en 100 ml de ácido clorhídrico al 20%. Ambos tubos de ensayo se calientan cuidadosamente a 80 o C (antes de hervir). Aparece un color rojo.

Conclusiones: los resultados del experimento y la ecuación de reacción se anotan en un cuaderno.

Continuaremos con el tema de los experimentos químicos, porque esperamos que definitivamente te gusten. En esta ocasión presentamos a su atención otra experiencia fascinante, durante la cual recibiremos un espejo plateado.

Empecemos viendo el vídeo.

Necesitaremos:
- capacidad;
- nitrato de plata;
- agua caliente;
- solución de amoníaco al 10%;
- glucosa;
- quemador de alcohol

Empecemos por el nitrato de plata. Tome aproximadamente un gramo y dilúyalo en una pequeña cantidad. agua caliente.

Luego, agregue hidróxido de sodio a la solución resultante. Durante esta reacción se forma óxido de plata, que precipita.

Luego, agregue una solución de amoníaco al 10 por ciento al precipitado de óxido de plata. Se debe agregar la solución de amoníaco hasta que el precipitado se disuelva.

Durante esta reacción se forma plata y amoníaco. Agregue 5 gramos de glucosa a la solución resultante.

Ahora necesitas calentar la mezcla resultante. Para ello, enciende el mechero de alcohol y coloca el vaso encima para que la mezcla se vaya calentando poco a poco. Durante esta reacción se libera mucho un gran número de amoníaco, por lo que esta reacción debe realizarse bajo campana o al aire libre. La reacción también puede producir nitrito de plata, que es muy sustancia peligrosa, por lo que los platos deben lavarse bien después de la reacción.

Después de un tiempo, una fina capa de plata comienza a depositarse gradualmente en las paredes del vaso. La reacción se completa aproximadamente 15 minutos después del inicio del calentamiento.

Para obtener una capa de plata más uniforme, es necesario poner un vaso con la mezcla en un recipiente grande, verter agua caliente en el recipiente y colocarlo sobre un quemador de alcohol. De este modo la temperatura se distribuirá uniformemente y el resultado será más eficaz.