Kokia yra sidabrinio veidrodžio reakcija? Cheminis eksperimentas: sidabrinio veidrodžio gavimas Sidabrinio veidrodžio reakcijos sąlygos

Eksperimentas su nuostabiu veidrodinės dangos formavimo ant stiklo efektu yra labai vizualus. Ši reakcija reikalauja patirties ir kantrybės. Šiame straipsnyje sužinosite apie būtiną ir specifinį įrangos paruošimą, taip pat pamatysite, kokiomis reakcijų lygtimis vyksta šis procesas.

Sidabrinio veidrodžio reakcijos esmė yra metalinio sidabro susidarymas dėl redokso reakcijos, kai sąveikauja sidabro oksido amoniako tirpalas, esant aldehidams.

"Sidabrinis veidrodis" (mėgintuvėlis kairėje)

Norėdami sukurti patvarų sidabro sluoksnį, jums reikės:

• stiklinė kolba, kurios talpa iki 100 ml;
• amoniako tirpalas (2,5-4%);
• sidabro nitratas (2%);
• vandeninis formaldehido tirpalas (40%).

Vietoj to galite paimti paruoštą Tollens reagentą - amoniako tirpalas sidabro oksidas. Norėdami jį sukurti, į 10 lašų vandens reikia įpilti 1 gramą sidabro nitrato (jei skystis bus laikomas ilgą laiką, jį reikia dėti į tamsią vietą arba į stiklinį indą tamsiomis sienelėmis). Prieš pat eksperimentą tirpalas (apie 3 ml) turi būti sumaišytas santykiu 1:1 su 10% vandeniniu natrio hidroksido tirpalu. Sidabras gali nusodinti, todėl jis skiedžiamas lėtai įpilant amoniako tirpalo. Rekomenduojame atlikti dar vieną įspūdingą eksperimentą su amoniako tirpalu ir atspausdinti „cheminę nuotrauką“.

Reakcija vykdoma val kambario temperatūra. Reikalinga sąlyga sėkmingas finalas – visiškai švarios ir lygios stiklinio indo sienelės. Jei ant sienų yra menkiausių teršalų dalelių, eksperimento metu gautos nuosėdos taps puriu juodos arba tamsiai pilkos spalvos sluoksniu.

Norėdami išvalyti kolbą, turite naudoti skirtingi tipaišarminiai tirpalai Taigi perdirbimui galite paimti tirpalą, kurį po valymo reikia nuplauti distiliuotu vandeniu. Valymo priemonės kolbą reikia išskalauti daug kartų.

Kodėl laivo švara tokia svarbi?

Faktas yra tas, kad eksperimento pabaigoje susidariusios koloidinio sidabro dalelės turi tvirtai prilipti prie stiklo paviršiaus. Ant jo paviršiaus neturi būti riebalų ar mechaninių dalelių. vanduo neturi druskų ir puikiai tinka galutiniam kolbos valymui. Galima pasigaminti ir namuose, bet lengviau nusipirkti jau paruošto skysčio.

Sidabrinio veidrodžio reakcijos lygtis:

Ag₂O + 4 NH₃·Н₂О ⇄ 2ОН + 3Н₂О,

kur OH yra diamino sidabro hidroksidas, gaunamas ištirpinant metalo oksidą vandeniniame amoniako tirpale.

Diamino sidabro komplekso molekulė

Svarbu! Reakcija veikia esant mažoms amoniako koncentracijoms – atidžiai stebėkite proporcijas!

Štai kaip vyksta paskutinis reakcijos etapas:

R (bet koks aldehidas)-CH=O + 2OH → 2Ag (nusodintas sidabro koloidas) ↓ + R-COONH₄ + 3NH₃ + H2O

Antrąjį reakcijos etapą geriau atlikti atsargiai kaitinant kolbą virš degiklio liepsnos – tai padidins tikimybę, kad eksperimentas bus sėkmingas.

Ką gali parodyti sidabrinio veidrodžio reakcija?

Ši įdomi cheminė reakcija ne tik parodo tam tikras medžiagos būsenas – ją galima panaudoti kokybiniam aldehidų nustatymui. Tai yra, tokia reakcija išspręs klausimą: ar tirpale yra aldehido grupės, ar ne.

Bendroji aldehidų struktūrinė formulė

Pavyzdžiui, panašaus proceso metu galite sužinoti, ar tirpale yra gliukozės ar fruktozės. Gliukozė duos teigiamą rezultatą - gausite „sidabrinį veidrodį“, tačiau fruktozėje yra ketonų grupės ir neįmanoma gauti sidabro nuosėdų. Norint atlikti analizę, vietoj formaldehido tirpalo reikia įpilti 10% gliukozės tirpalo. Pažiūrėkime, kodėl ir kaip ištirpęs sidabras virsta kietomis nuosėdomis:

2OH + 3H2O + C6H₁2O6 (gliukozė) = 2Ag↓+ 4NH3∙H2O + C6H₁2O7 (susidaro gliukono rūgštis).

Pradėkime nuo to, kad kiekviena organinių medžiagų klasė turi tam tikrą reakciją, kurios pagalba jos atstovus galima atskirti nuo kitų medžiagų. Mokyklos chemijos kursas apima visų aukštos kokybės reagentų, skirtų pagrindinėms organinių medžiagų klasėms, tyrimą.

Aldehidai: struktūrinės savybės

Šios klasės atstovai yra sočiųjų angliavandenilių dariniai, kuriuose radikalas yra prijungtas prie aldehido grupės. Ketonai yra aldehidų izomerai. Jų panašumas yra jų priklausymas karbonilo junginių klasei. Atliekant užduotį, apimančią aldehido išskyrimą mišinyje, reikės „sidabrinio veidrodžio“ reakcijos. Išanalizuokime šios cheminės transformacijos ypatybes, taip pat jo įgyvendinimo sąlygas. Sidabrinio veidrodžio reakcija yra sidabro metalo redukcijos procesas iš sidabro diamino (1) hidroksido. Supaprastinta forma šį sudėtingą junginį galima parašyti supaprastinta sidabro oksido forma (1).

Karbonilo junginių atskyrimas

Kad susidarytų sudėtingas junginys, sidabro oksidas ištirpinamas amoniake. Atsižvelgiant į tai, kad procesas yra grįžtamasis, sidabro veidrodžio reakcija atliekama su šviežiai paruoštu sidabro oksido amoniako tirpalu (1). Kai sudėtingas argento junginys sumaišomas su aldehidu, įvyksta redokso reakcija. Proceso pabaigą rodo metalinio sidabro nusodinimas. Teisingai atlikus etanalio ir amoniako sidabro oksido tirpalo sąveiką, ant mėgintuvėlio sienelių susidaro sidabrinė danga. Būtent vizualinis efektas suteikė šiai sąveikai pavadinimą „sidabrinis veidrodis“.

Angliavandenių nustatymas

Sidabrinio veidrodžio reakcija yra kokybiška į aldehido grupę, todėl organinės chemijos kursuose jis minimas ir kaip būdas atpažinti angliavandenius, tokius kaip gliukozė. Atsižvelgiant į šios medžiagos, pasižyminčios aldehido-alkoholio savybėmis, specifinę struktūrą, „sidabrinio veidrodžio“ reakcijos dėka gliukozę galima atskirti nuo fruktozės, taigi, tai ne tik kokybinė reakcija į aldehidus, bet ir būdas atpažinti daugelį kitų organinių medžiagų klasių.

Praktinis „sidabrinio veidrodžio“ pritaikymas

Atrodytų, kokių sunkumų gali kilti sąveikaujant aldehidams ir sidabro oksido amoniako tirpalui? Jums tereikia įsigyti sidabro oksido, sukaupti amoniako ir pasirinkti aldehidą – ir galite saugiai pradėti eksperimentą. Tačiau toks primityvus požiūris tyrėjo neprives prie norimo rezultato. Vietoj tikėtino veidrodinio paviršiaus ant mėgintuvėlio sienelių pamatysite (geriausiu atveju) tamsiai rudą sidabrinę suspensiją.

Sąveikos esmė

Aukštos kokybės reakcija į sidabrą reiškia, kad reikia laikytis tam tikro veiksmų algoritmo. Dažnai net tada, kai atsiranda veidrodinio sluoksnio požymių, jo kokybė aiškiai palieka daug norimų rezultatų. Kokios tokios nesėkmės priežastys? Ar įmanoma jų išvengti? Tarp daugelio problemų, kurios gali sukelti nepageidaujamų rezultatų, yra dvi pagrindinės:

• cheminės sąveikos sąlygų pažeidimas;
• prastas paviršiaus paruošimas sidabravimui.

Pradinių medžiagų sąveikos metu tirpale susidaro sidabro katijonai, kurie jungiasi su aldehido grupe ir galiausiai sudaro koloidines mažas sidabro daleles. Šie grūdeliai gali prilipti prie stiklo, bet gali būti konservuoti tirpale kaip sidabro suspensija. Kad susidarytų dalelių sukibimas taurusis metalas su stiklu susidaro vienodas ir patvarus sluoksnis, svarbu iš anksto nuriebalinti stiklą. Tik tada, kai yra visiškai švarus pradinis mėgintuvėlio paviršius, galima tikėtis vienodo sidabro sluoksnio susidarymo.

Galimos problemos

Kaip pagrindinis teršalas stiklo dirbiniai Yra riebi danga, kurią reikia atsikratyti. Šarminis tirpalas, taip pat karštas chromo mišinys padės išspręsti problemą. Tada mėgintuvėlis nuplaunamas distiliuotu vandeniu. Jei nėra šarmų, galite naudoti sintetinis agentas indų plovimui. Baigus nuriebalinti, stiklas nuplaunamas alavo chlorido tirpalu ir nuplaunamas vandeniu. Tirpalams ruošti naudojamas distiliuotas vanduo. Jei jo nėra, galite naudoti lietaus vandenį. Gliukozė ir formaldehidas naudojami kaip reduktorius, leidžiantis iš tirpalo nusodinti gryną medžiagą. Su aldehidu sunku tikėtis gauti aukštos kokybės sidabro dangą, tačiau monosacharidas (gliukozė) suteikia vienodą ir patvarų sidabro sluoksnį veidrodžio paviršiuje.

Išvada

Sidabriniam stiklui patartina naudoti sidabro nitratą. Į šios druskos tirpalą įpilama šarmo ir amoniako tirpalo. Visiškos reakcijos ir sidabro nusėdimo ant stiklo sąlyga yra šarminės aplinkos sukūrimas. Bet jei yra šio reagento perteklius, šalutiniai poveikiai. Priklausomai nuo pasirinktos eksperimentinės technikos, kaitinant gaunama kokybiška reakcija. Tirpalo dažymas Ruda spalva rodo mažyčių koloidinių sidabro dalelių susidarymą. Tada ant stiklo paviršiaus atsiranda veidrodinė danga. Jei procesas bus sėkmingas, metalo sluoksnis bus lygus ir patvarus.

Prieš pradedant cheminį eksperimentą, būtina išsiaiškinti, kas yra aldehidas, kurio buvimą norima nustatyti. Aldehidai yra organinių junginių grupė, kurioje anglies atomas turi dvigubą ryšį su deguonies atomu. Kiekvienas toks junginys turi >C=O grupę. Reakcijos esmė ta, kad dėl to susidaro metalinis sidabras, kuris nusėda ant paviršiaus. Reakcija atliekama su medžiagomis, turinčiomis aldehido grupę vandeniniame tirpale, kai kaitinama, esant amoniakui. Dažniausiai reakcijoje naudojamas cukrus, o kaip aldehidas naudojamas paprastas cukrus. Paprastai naudojama medžiaga, kurioje yra amoniako.

Dirbdami su sidabro druskomis turite būti atsargūs, nes jos palieka juodas žymes. Atlikite eksperimentą mūvėdami pirštines.

Kaip atsiranda reakcija?

?
Reagentų eksperimentui galima rasti bet kurioje vaistinėje. Sidabro nitratas yra lapis pieštukas. Ten taip pat galite nusipirkti formaldehido ir amoniako. Be kita ko, jums reikia cheminių stiklo dirbinių. Medžiagos, su kuriomis teks susidurti, yra neagresyvios, tačiau bet kokius cheminius eksperimentus geriausia atlikti mėgintuvėliuose ir kolbose iš cheminio stiklo. Žinoma, indus reikia gerai išplauti. Padarykite vandeninį sidabro nitrato AgNO3 tirpalą. Įpilkite į jį amoniako, tai yra, amonio hidroksido NH4OH. Jūs sudarote sidabro oksidą Ag2O, kuris nusėda kaip rudos nuosėdos. Tada tirpalas tampa skaidrus ir susidaro OH kompleksas. Būtent jis redokso reakcijos metu veikia aldehidą, dėl kurio susidaro amonio druska. Šios reakcijos formulė atrodo taip: R-CH=O + 2OH --> RCOONH4 + 2Ag +3NH3 + H2O. Jei reakcijos metu stiklainyje paliksite stiklinę lazdelę ar plokštelę, maždaug po paros ji pasidengs blizgančiu sluoksniu. Toks pat sluoksnis susidaro ant indo sienelių.

Reakciją galima parašyti supaprastintu būdu: R-CH=O + Ag2O --> R-COOH + 2Ag.

Kaip buvo gaminami veidrodžiai

Prieš atsirandant purškimo metodui, sidabrinio veidrodžio reakcija buvo vienintelis kelias veidrodžių gavimas ant stiklo ir porceliano. Šiuo metu šis metodas naudojamas laidžiam sluoksniui gauti ant stiklo, keramikos ir kitų dielektrikų. Ši technologija naudojama kuriant padengtą optiką fotografiniams lęšiams, teleskopams ir kt.

Laboratorinis darbas Nr.5

Savybėsangliavandenių

Eksperimentas 1. Sidabrinio veidrodžio reakcija yra atsigavimo reakcija sidabras iš amoniako tirpalo sidabro oksidas (Tollenso reagentas).

Vandeniniame tirpale amoniako sidabro oksidas ištirpsta ir susidaro sudėtingas junginys – diamino sidabro(I) hidroksidas OH

kai pridedama prie kurios aldehidasįvyksta redokso reakcija ir susidaro metalinis sidabras:

Jei reakcija atliekama inde su švariomis ir lygiomis sienelėmis, tada sidabras nusėda plonos plėvelės pavidalu, sudarydamas veidrodinį paviršių.

Esant menkiausiam užteršimui, sidabras išsiskiria pilkų birių nuosėdų pavidalu.

„Sidabrinio veidrodžio“ reakcija gali būti naudojama kaip kokybinė aldehidų reakcija. Taigi „sidabrinio veidrodžio“ reakcija gali būti naudojama kaip išskirtinė gliukozė Ir fruktozė. Gliukozė yra aldozė (atviroje formoje yra aldehido grupė), o fruktozė yra ketozė (atviroje formoje yra keto grupė). Todėl gliukozė sukelia „sidabrinio veidrodžio“ reakciją, o fruktozė – ne. Bet jei tirpale yra šarminės terpės, ketozės izomerizuojasi į aldozes ir taip pat teigiamai reaguoja su amoniako tirpalu. sidabro oksidas (Tollenso reagentas).

Kokybinė gliukozės reakcija su sidabro oksido amoniako tirpalu. Aldehido grupės buvimą gliukozėje galima įrodyti naudojant sidabro oksido amoniako tirpalą. Į sidabro oksido amoniako tirpalą įpilkite gliukozės tirpalo ir pašildykite mišinį vandens vonioje. Netrukus ant kolbos sienelių pradeda kauptis metalinis sidabras. Ši reakcija vadinama sidabro veidrodžio reakcija. Jis naudojamas kaip kokybiškas junginys aldehidams atrasti. Gliukozės aldehido grupė oksiduojama į karboksilo grupę. Gliukozė paverčiama gliukono rūgštimi.

CH 2 JIS – (SNON) 4 – MIEGAS +Ag 2 O= CH 2 JIS – (SNON) 4 – COOH + 2Ag↓

Darbo tvarka.

2 ml pilama į du mėgintuvėlius. amoniako sidabro oksido tirpalas. Į vieną iš jų įpilkite 2 ml. 1% gliukozės tirpalas, kitas – fruktozė. Abu mėgintuvėliai verda.

Sidabro oksido hidrato amoniako tirpalas gaunamas sidabro nitratui reaguojant su natrio hidroksidu ir amonio hidroksidu:

AgNO3+ NaOH → AgOH↓+ NaNO3,

AgOH + 2 NH4 OH → [ Ag(NH3)2] OH + H2O,

amoniako tirpalas

OH + 3 H2 → Ag2O + 4 NH4 OH.

Metodo principas. Dėl metalinio sidabro išsiskyrimo ant mėgintuvėlio sienelių susidaro veidrodis su gliukoze.

Darbo planavimas: Išvadą, reakcijos eigą ir lygtis surašykite į sąsiuvinį.

3 eksperimentas. Kokybinė reakcija į fruktozę

Metodo principas. Kaitinant mėginį, kuriame yra fruktozės rezorcinolis Ir druskos rūgšties iki 80 o C po kurio laiko mėgintuvėlyje su fruktoze atsiranda ryškiai raudona spalva.

Kaitinant mėginį, kuriame yra fruktozės rezorcinolis Ir druskos rūgšties pasirodo vyšnių raudona spalva. Mėginys taip pat tinka aptikti kitus ketozė. Aldose tomis pačiomis sąlygomis jie sąveikauja lėčiau ir suteikia šviesiai rausvą spalvą arba visai nesąveikauja. Atviras F. F. Selivanovas 1887 metais. Naudojamas šlapimo analizei. Testas teigiamas dėl metabolinės arba transportinės kilmės fruktozurija. 13% atvejų testas yra teigiamas, kai maistas yra vaisių ir medaus. Chem. formulę fruktozė – C 6 H 12 O 6

Ciklinė fruktozės formulė

Aciklinė forma

fruktozė

Dažytas jungtis

R- likučiai

hidroksimetilfurfurolas

Darbo tvarka.

Į du mėgintuvėlius supilama 2 ml: į vieną – 1 % gliukozės tirpalas, į kitą – 1 % fruktozės tirpalas. Į abu mėgintuvėlius įpilama 2 ml Selivanovo reagento: 0,05 g rezorcinolio ištirpinama 100 ml 20% druskos rūgšties. Abu mėgintuvėliai atsargiai įkaitinami iki 80 o C (prieš užvirinant). Pasirodo raudona spalva.

Išvados: eksperimento rezultatai ir reakcijos lygtis surašomi į sąsiuvinį.

Tęskime temą apie cheminius eksperimentus, nes tikimės, kad jie jums tikrai patiks. Šį kartą Jūsų dėmesiui pristatome dar vieną žavią patirtį, kurios metu mūsų lauks sidabrinis veidrodis.

Pradėkime nuo vaizdo įrašo peržiūros

Mums reikės:
- talpa;
- sidabro nitratas;
- karštas vanduo;
- 10% amoniako tirpalas;
- gliukozė;
- alkoholio degiklis

Pradėkime nuo sidabro nitrato. Paimkite apie gramą jo ir praskieskite nedideliu kiekiu karštas vanduo.

Tada į gautą tirpalą įpilkite natrio hidroksido. Šios reakcijos metu susidaro sidabro oksidas, kuris nusėda.

Tada į sidabro oksido nuosėdas įpilkite 10 procentų amoniako tirpalo. Amoniako tirpalo reikia pilti tol, kol nuosėdos ištirps.

Šios reakcijos metu susidaro sidabrinis amoniakas. Į gautą tirpalą įpilkite 5 gramus gliukozės.

Dabar reikia šildyti gautą mišinį. Norėdami tai padaryti, uždekite alkoholio degiklį ir padėkite ant jo stiklinę, kad mišinys palaipsniui įkaistų. Šios reakcijos metu išsiskiria labai daug didelis skaičius amoniako, todėl ši reakcija turi būti atliekama arba po gaubtu, arba lauke. Reakcijos metu taip pat gali susidaryti sidabro nitritas, kuris yra labai pavojinga medžiaga, todėl po reakcijos indus būtina kruopščiai išplauti.

Po kurio laiko ant stiklo sienelių pamažu pradeda nusėsti plonas sidabro sluoksnis. Reakcija baigiasi praėjus maždaug 15 minučių nuo kaitinimo pradžios.

Norint gauti tolygesnį sidabro sluoksnį, stiklinę su mišiniu reikia įdėti į didelį indą, į indą įpilti karšto vandens ir padėti ant spiritinio degiklio. Taip temperatūra pasiskirstys tolygiai ir rezultatas bus efektyvesnis.