Ո՞րն է արծաթե հայելու ռեակցիայի էությունը: Արծաթե հայելու ռեակցիայի արդյունքում ստեղծվում է հայելային ծածկույթ՝ արծաթե հայելու ռեակցիայի արդյունքում
Արծաթի հայելու ռեակցիան արծաթի օքսիդի ամոնիակային լուծույթից արծաթը նվազեցնելու ռեակցիա է:
Ամոնիակի ջրային լուծույթում արծաթի օքսիդը լուծվում է՝ առաջացնելով բարդ միացություն՝ դիամմին արծաթի (I) հիդրօքսիդ OH։
Ag2O + 4NH3 * H2O = 2OH + 3H2O:
Երբ դրան ավելացվում է ալդեհիդ, տեղի է ունենում ռեդոքս ռեակցիա՝ մետաղական արծաթի ձևավորմամբ:
Եթե ռեակցիան իրականացվում է մաքուր և հարթ պատերով անոթի մեջ, ապա արծաթը նստում է բարակ թաղանթի տեսքով՝ ձևավորելով հայելային մակերես։ Ամենափոքր աղտոտման առկայության դեպքում արծաթը ազատվում է մոխրագույն չամրացված նստվածքի տեսքով:
Արծաթի հայելու ռեակցիան կարող է օգտագործվել որպես ալդեհիդների որակական թեստ:
Քիմիական փոխակերպումների տեսողական ցուցադրման հնարավորություններից մեկը ամոնիակի լուծույթում արծաթի օքսիդից մաքուր արծաթ ստանալու ռեակցիան է, որը տեղի է ունենում ալդեհիդի ավելացմամբ, որը սովորաբար ընդունվում է որպես գլյուկոզա կամ ֆորմալդեհիդ։ Այն կոչվում է «արծաթի հայելու ռեակցիա»։
Պատրաստում ռեակցիայի
Այս արձագանքը շատ քմահաճ է։ Դրա հաջող իրականացումը պահանջում է որոշակի նախնական նախապատրաստություն, մասնավորապես.
- ռեակտիվների լուծարումը պետք է իրականացվի բացառապես թորած ջրի մեջ, քանի որ նույնիսկ աննշան կեղտերը կազդեն ռեակցիայի ընթացքի վրա, և արծաթի փոխարեն կստեղծվի շագանակագույն նստվածք:
- Այս ռեակցիան պետք է իրականացվի կատարյալ մաքուր, հետևաբար առանց ճարպի և լավ լվացված քիմիական ապակյա սպասքի մեջ, իդեալական հարթ պատերով:
- Նախքան ռեակցիան իրականացնելը, կոլբը պետք է մշակվի անագի քլորիդի լուծույթով, այնուհետև մի քանի անգամ ողողվի թորած ջրով։
- Գլյուկոզան ֆրուկտոզայով փոխարինելու փորձը հաջող չի լինի, քանի որ արծաթի հայելային ռեակցիան ներառում է ալդեհիդային խումբ, որը առկա է գլյուկոզայում բաց, իսկ ֆրուկտոզայի մոլեկուլների բաղադրության մեջ միայն փակ ձևով: Հիշեք, որ ֆրուկտոզան կետոն է, իսկ գլյուկոզան՝ ալդեհիդ: Կետոնները արծաթե հայելու ռեակցիա չեն տալիս։
Վերոնշյալ բոլոր կանոններին համապատասխանելը թույլ կտա ռեակցիայի ընթացքում ձևավորված կոլոիդ արծաթի մասնիկներին հուսալիորեն կպչել ապակուն և միմյանց, ինչը կհանգեցնի կոլբայի պատերի վրա արծաթե շերտի առաջացմանը, որը հստակ տեսանելի է ունկնդիրներին: .
Քիմիական գործընթացները «արծաթե հայելու» ռեակցիայում
Այս ռեակցիայի առաջին փուլը արծաթի օքսիդի փոխազդեցությունն է ամոնիակի լուծույթի հետ՝ արծաթի դիամինի հիդրօքսիդ OH-ի առաջացմամբ։ Այս նյութի բանաձևում քառակուսի փակագծերը նշանակում են, որ այն բարդ միացություն է.
Ag + 2 O + 4 NH 4 OH → 2 OH + H 2 O:
Արծաթի դիամինի հիդրօքսիդի հետագա փոխազդեցությունը ալդեհիդի հետ հանգեցնում է մաքուր արծաթի նվազմանը, որը նստում է կոլբայի պատերին: Գլյուկոզայի հետ այս ռեակցիան կգրվի հետևյալ կերպ.
HOCH 2 (CHOH) 4 HC \u003d O + 2OH → HOCH 2 (CHOH) 4 COOH + 2Ag 0 ↓ + 3NH 3 + H 2 O:
Շարունակում ենք քիմիական փորձերի թեման, քանի որ հուսով ենք, որ դրանք ձեզ անպայման դուր կգան։ Այս անգամ ձեր ուշադրությանն ենք ներկայացնում ևս մեկ հետաքրքրաշարժ փորձ, որի ընթացքում կստանանք արծաթագույն հայելի։
Սկսենք դիտելով տեսանյութը
Մեզ անհրաժեշտ կլինի.
- հզորություն;
- արծաթի նիտրատ;
- տաք ջուր;
- ամոնիակի լուծույթ 10%;
- գլյուկոզա;
- ալկոհոլային այրիչ
Սկսենք արծաթի նիտրատից: Դրանից վերցնում ենք մոտ մեկ գրամ ու նոսրացնում քիչ քանակությամբ տաք ջրի մեջ։
Այնուհետև ստացված լուծույթին ավելացվում է նատրիումի հիդրօքսիդ: Այս ռեակցիայի ընթացքում առաջանում է արծաթի օքսիդ, որը նստում է։
Այնուհետև արծաթի օքսիդի նստվածքին ավելացրեք 10% ամոնիակի լուծույթ: Անհրաժեշտ է լցնել ամոնիակի լուծույթի մեջ, մինչև նստվածքը լուծարվի։
Այս ռեակցիայի ընթացքում առաջանում է արծաթի ամոնիակ։ Ստացված լուծույթին ավելացրեք 5 գրամ գլյուկոզա։
Այժմ դուք պետք է տաքացնեք ստացված խառնուրդը: Դրա համար վառում ենք սպիրտի այրիչը եւ վրան մի բաժակ դնում, որպեսզի խառնուրդն աստիճանաբար տաքանա։ Այս ռեակցիայի ընթացքում շատ մեծ քանակությամբ ամոնիակ է արտանետվում, ուստի այս ռեակցիան պետք է իրականացվի կամ ծխախոտի տակ կամ դրսում: Ռեակցիայի ընթացքում կարող է առաջանալ նաեւ արծաթի նիտրիտ, որը շատ վտանգավոր նյութ է, ուստի ռեակցիայից հետո սպասքը պետք է լավ լվանալ։
Որոշ ժամանակ անց ապակու պատերին աստիճանաբար սկսում է նստել արծաթի բարակ շերտը։ Ռեակցիան ավարտվում է տաքացման մեկնարկից մոտ 15 րոպե անց:
Արծաթի ավելի հարթ շերտ ստանալու համար պետք է խառնուրդով բաժակը դնել մեծ տարայի մեջ, տաք ջուր լցնել տարայի մեջ և դնել սպիրտային այրիչի վրա։ Ջերմաստիճանն այսպիսով կբաշխվի հավասարաչափ, իսկ արդյունքն ավելի տպավորիչ կլինի։
Շատ տեսողական է հայելային ծածկույթի ապակու վրա ձևավորման գեղեցիկ էֆեկտի փորձը: Այս արձագանքի համար դուք պետք է կուտակեք փորձ և համբերություն: Այս հոդվածում դուք կիմանաք սարքավորումների պատրաստման անհրաժեշտ և հատուկ առանձնահատկությունների մասին, ինչպես նաև կտեսնեք, թե ռեակցիայի ինչ հավասարումներով է հետևում այս գործընթացը:
Արծաթի հայելու ռեակցիայի էությունը մետաղական արծաթի առաջացումն է ռեդոքս ռեակցիայի արդյունքում ալդեհիդների առկայության դեպքում արծաթի օքսիդի ամոնիակային լուծույթի փոխազդեցության ժամանակ։
«Silver Mirror» (ձախ կողմում թեստային խողովակ)Երկարակյաց արծաթե շերտ ստեղծելու համար ձեզ հարկավոր է.
- ապակե տափաշիշ մինչև 100 մլ տարողությամբ;
- ամոնիակի լուծույթ (2,5-4%);
- արծաթի նիտրատ (2%);
- ֆորմալդեհիդի ջրային լուծույթ (40%)։
Փոխարենը կարող եք վերցնել պատրաստի Tollens ռեագենտը՝ արծաթի օքսիդի ամոնիակային լուծույթ։ Այն ստեղծելու համար անհրաժեշտ է 10 կաթիլ ջրին ավելացնել 1 գրամ արծաթի նիտրատ (եթե հեղուկը երկար ժամանակ կպահվի, անհրաժեշտ է տեղադրել այն մութ տեղում կամ մուգ պատերով ապակե տարայի մեջ)։ Փորձարկումից անմիջապես առաջ լուծույթը (մոտ 3 մլ) պետք է 1:1 հարաբերակցությամբ խառնել նատրիումի հիդրօքսիդի 10% ջրային լուծույթին։ Արծաթը կարող է նստել, ուստի այն նոսրացվում է՝ դանդաղ ավելացնելով ամոնիակի լուծույթ: Մենք խորհուրդ ենք տալիս անցկացնել ևս մեկ տպավորիչ փորձ ամոնիակի լուծույթով և տպել «քիմիական լուսանկար»:
Ռեակցիան իրականացվում է սենյակային ջերմաստիճանում։ Հաջող եզրափակիչի նախապայմանը ապակե անոթի կատարյալ մաքուր և հարթ պատերն են: Եթե պատերի վրա աղտոտվածության ամենափոքր մասնիկներ լինեն, փորձի արդյունքում առաջացող նստվածքը կդառնա սև կամ մուգ մոխրագույնի չամրացված շերտ:
Կոլբը մաքրելու համար անհրաժեշտ է օգտագործել տարբեր տեսակի ալկալային լուծույթներ, ուստի մշակման համար կարելի է վերցնել այնպիսի լուծույթ, որը մաքրելուց հետո պետք է լվանալ թորած ջրով։ Անհրաժեշտ է բազմիցս ողողել կոլբը մաքրող միջոցից։
Ինչու՞ է մաքրությունն այդքան կարևոր:
Բանն այն է, որ փորձի վերջում գոյացած կոլոիդ արծաթի մասնիկները պետք է ամուր կպչեն ապակու մակերեսին։ Նրա մակերեսին չպետք է լինեն ճարպեր և մեխանիկական մասնիկներ: ջուրը չի պարունակում աղեր և իդեալական է կոլբայի վերջնական մաքրման համար: Այն կարելի է պատրաստել տանը, բայց ավելի հեշտ է գնել պատրաստի հեղուկ։
Արծաթե հայելու ռեակցիայի հավասարումը.
Ag2O + 4 NH3 H2O ⇄ 2OH + 3H2O,
որտեղ OH-ը դիամինի արծաթի հիդրօքսիդ է, որը ստացվում է մետաղի օքսիդը ամոնիակի ջրային լուծույթում լուծելով։
Դիամինի արծաթի բարդ մոլեկուլ
Կարևոր!Ռեակցիան գործում է ամոնիակի ցածր կոնցենտրացիաների դեպքում. ուշադիր հետևեք համամասնություններին:
Այսպես է ընթանում ռեակցիայի վերջին փուլը.
R (ցանկացած ալդեհիդ)-CH=O + 2OH → 2Ag (նստված արծաթի կոլոիդ) ↓ + R-COONH4 + 3NH3 + H2O
Ռեակցիայի երկրորդ քայլը լավագույնս իրականացվում է կոլբը այրիչի կրակի վրա զգուշորեն տաքացնելով. դա կմեծացնի փորձի հաջող լինելու հավանականությունը:
Ի՞նչ կարող է ցույց տալ արծաթե հայելու արձագանքը:
Այս հետաքրքիր քիմիական ռեակցիան ցույց է տալիս ոչ միայն նյութի որոշակի վիճակներ, այլ այն կարող է օգտագործվել ալդեհիդների որակական որոշման համար: Այսինքն՝ նման ռեակցիան կլուծի հարցը՝ լուծույթում կա՞ ալդեհիդային խումբ, թե՞ ոչ։
Ալդեհիդների ընդհանուր կառուցվածքային բանաձևը
Օրինակ, նմանատիպ գործընթացում դուք կարող եք պարզել, թե ինչ է պարունակվում լուծույթում` գլյուկոզա կամ ֆրուկտոզա: Գլյուկոզան դրական արդյունք կտա. դուք կստանաք «արծաթե հայելի», իսկ ֆրուկտոզան պարունակում է կետոն խումբ, և դուք չեք կարող ստանալ արծաթի նստվածք: Վերլուծությունն իրականացնելու համար ֆորմալդեհիդի լուծույթի փոխարեն անհրաժեշտ է ավելացնել 10% գլյուկոզայի լուծույթ։ Մտածեք, թե ինչու և ինչպես է լուծված արծաթը վերածվում պինդ նստվածքի.
2OH + 3H2O + C6H12O6 (գլյուկոզա) = 2Ag↓+ 4NH3∙H2O + C6H12O7 (առաջանում է գլյուկոնաթթու):
Արծաթի հայելային ռեակցիան գեղեցիկ անուն է քիմիական ռեակցիայի համար, որը հանգեցնում է այն նավի պատերին, որտեղ պրոցեսը տեղի է ունեցել, արծաթի բարակ շերտի տեղումներ: Ժամանակին բոլոր մակերեսները մշակվում էին այս կերպ, որտեղ հայելային ծածկույթ էր անհրաժեշտ:
Այժմ ապակու կամ կերամիկայի վրա բարակ մետաղական ծածկույթ ստանալու այս մեթոդը կիրառվում է միայն այն դեպքում, եթե անհրաժեշտ է դիէլեկտրիկների վրա հաղորդիչ շերտ ստեղծել, ինչպես նաև աստղադիտակների, տեսախցիկների և այլնի համար օպտիկայի արտադրության մեջ: Այս ռեակցիան կարող է օգտագործվել նաև ձեռք բերել. Պարզ քիմիական ռեակցիայի նման բանաստեղծական անվանումը հիմնված է այն աղմուկի վրա, որը տեղի է ունենում թանկարժեք մետաղների՝ ոսկու և արծաթի մասին:
Արծաթի օքսիդից ոչ լաբորատոր պայմաններում վերականգնումն իրականացնելու համար անհրաժեշտ է ջրի մեջ լուծել արծաթի նիտրատը։ Դուք կարող եք այն վերցնել դեղատանը: Սա մատիտի մատիտ է: Ավելի լավ է օգտագործել թորած ջուր։ Այն կարելի է ձեռք բերել եռացող թեյնիկից գոլորշիացող ջրի պարզ խտացումով։ Կես լիտր տարայի հիման վրա, ապա ամոնիակը (1 թեյի գդալ) նույնպես պետք է լուծարվի արծաթի նիտրատի լուծույթի նման քանակությամբ: Այստեղ անհրաժեշտ է նաև ավելացնել 2-3 կաթիլ ֆորմալդեհիդ՝ ֆորմալին։
Բոլոր ռեակտիվները անմիջապես չեն արձագանքում, ուստի լավ թափահարեք լուծույթը և թողեք այն հանգիստ մոտ մեկ օր: Եթե ամեն ինչ լավ ընթանա, ապա այս ընթացքում ձեր բանկաը կծածկվի բարակ մետաղական շերտով։ Նույն շերտը ծածկելու է այն առարկան, որը դուք տեղադրում եք բանկայի մեջ:
Երբեմն ինչ-որ բան սխալ է լինում, և հայելու փոխարեն ռեակցիան առաջացնում է մոխրագույն նստվածքային փաթիլներ: Սա խոսում է այն մասին, որ ռեակտիվները այնքան էլ մաքուր չեն եղել: Ամենից հաճախ պետք է պահանջներ ներկայացնել ջրի և սպասքի մաքրության վերաբերյալ: Հատուկ ուշադրություն պետք է դարձնել ջրի թթվայնությանը, քանի որ անակնկալների մեծ մասը տեղի է ունենում ալկալային միջավայրում:
Ռեակցիայի ցուցիչի գործառույթը
Այս ռեակցիան օգտագործվում է լուծույթում ալդեհիդների առկայությունը որոշելու համար։ Այս խումբը ներառում է այնպիսի օրգանական նյութեր, որոնք ունեն ալդեհիդային խումբ։ Հակառակ դեպքում դրանք կոչվում են ջրածնից զուրկ սպիրտներ։ Ալդեհիդի առկայությունը լուծույթում տալիս է հայելու ազդեցություն։
Արծաթի օքսիդի ամոնիակային լուծույթը օգտագործվում է մոնոսաքարիդների և դիսաքարիդների որոշման համար։ Առաջին խումբը ներառում է գլյուկոզա իր բոլոր իզոմերային վիճակներով, երկրորդ խումբը ներառում է լակտոզա և մալթոզա: Գլյուկոզային հատկապես բնորոշ է արծաթե հայելու ռեակցիան, որն արտացոլվում է գլյուկոզայի և ֆրուկտոզայի հայտնաբերման մեթոդներում։
Չնայած այս նյութերի նմանությանը և այն փաստին, որ ֆրուկտոզը գլյուկոզայի նկատմամբ իզոմեր է, դրանք դեռ տարբեր են: Բաց ձևով ալդեհիդային խումբը առկա է միայն գլյուկոզայում: Ըստ այդմ՝ արծաթը նստվածք կառաջացնի միայն գլյուկոզայի առկայության դեպքում, մինչդեռ ֆրուկտոզան նման ռեակցիա չի տա։ Բայց ալկալային միջավայրում ֆրուկտոզան կարող է նաև դրական արձագանք տալ։
Այսպիսով, արծաթի օքսիդը որպես ռեագենտ կարող է օգտագործվել որպես լուծույթում որոշակի խմբի նյութերի առկայության ցուցիչ։ Բացի այդ, նկարագրված ռեակցիայի օգնությամբ դուք կարող եք ստանալ մաքուր արծաթ, արծաթագույն հայելի և երկու կողմից մետաղական ծածկույթով պատված ափսե, որը ոչ միայն զվարճալի է, այլև հաճախ օգտակար։
Քիմիական փորձարկում սկսելուց առաջ անհրաժեշտ է պարզել, թե ինչ է իրենից ներկայացնում ալդեհիդը, որի առկայությունը պետք է որոշվի։ Ալդեհիդները օրգանական միացությունների խումբ են, որոնցում ածխածնի ատոմը կրկնակի կապ ունի թթվածնի ատոմի հետ։ Յուրաքանչյուր այդպիսի միացություն պարունակում է >C=O խումբ: Ռեակցիայի էությունն այն է, որ արդյունքում առաջանում է մետաղական արծաթ, որը նստում է մակերեսին։ Ռեակցիան իրականացվում է ջրային լուծույթում ալդեհիդային խումբ պարունակող նյութերով՝ ամոնիակի առկայությամբ տաքացնելով։ Առավել հաճախ դրանք օգտագործվում են ռեակցիայի մեջ, իսկ սովորական շաքարավազը՝ որպես ալդեհիդ։ Որպես ամոնիակ պարունակող նյութ, այն սովորաբար օգտագործվում է։
Արծաթի աղերը պետք է զգույշ վարվեն, քանի որ դրանք թողնում են սև հետքեր: Փորձեք ձեռնոցներով:
Ինչպե՞ս է տեղի ունենում ռեակցիան
?Փորձի ռեակտիվները կարելի է գտնել ցանկացած դեղատանը: Արծաթի նիտրատը լապիս մատիտ է: Այնտեղ կարող եք նաև գնել ֆորմալդեհիդ և ամոնիակ: Ի թիվս այլ բաների, անհրաժեշտ է քիմիական ապակյա իրեր: Նյութերը, որոնց հետ դուք ստիպված կլինեք գործ ունենալ, ոչ ագրեսիվ են, բայց ցանկացած քիմիական փորձարկում լավագույնս արվում է քիմիական ապակյա փորձանոթներում և կշեռքներում: Իհարկե, սպասքը պետք է մանրակրկիտ լվանալ։ Պատրաստել արծաթի նիտրատի AgNO3 ջրային լուծույթ։ Դրան ավելացրեք ամոնիակ, այսինքն՝ ամոնիումի հիդրօքսիդ NH4OH։ Դուք առաջացնում եք արծաթի օքսիդ Ag2O, որը նստում է շագանակագույն նստվածքի տեսքով։ Այնուհետև լուծույթը դառնում է թափանցիկ և առաջանում է OH բարդ միացություն: Հենց նա է ազդում ալդեհիդի վրա ռեդոքս ռեակցիայի ժամանակ, որի արդյունքում առաջանում է ամոնիումի աղ։ Այս ռեակցիայի բանաձևն ունի հետևյալ տեսքը՝ R-CH=O + 2OH --> RCOONH4 + 2Ag + 3NH3 + H2O: Եթե ռեակցիայի ընթացքում տարայի մեջ մնում է ապակե ձող կամ ափսե, մոտ մեկ օր հետո այն կծածկվի փայլուն շերտով։ Նույն շերտը ձևավորվում է անոթի պատերին։
Ռեակցիան կարելի է գրել պարզեցված ձևով՝ R-CH=O + Ag2O --> R-COOH + 2Ag: