Jaka jest istota reakcji srebrnego lustra? Powłoka lustrzana powstaje w wyniku reakcji srebrnego lustra. W wyniku reakcji srebrnego lustra
Reakcja lustra srebra to reakcja redukcji srebra z amoniakalnego roztworu tlenku srebra.
W wodnym roztworze amoniaku tlenek srebra rozpuszcza się tworząc złożony związek - wodorotlenek srebra(I) diaminy OH.
Ag2O + 4NH3 * H2O = 2OH + 3H2O.
Po dodaniu aldehydu zachodzi reakcja redoks, w wyniku której powstaje metaliczne srebro.
Jeśli reakcję prowadzi się w naczyniu o czystych i gładkich ściankach, wówczas srebro wytrąca się w postaci cienkiej warstwy, tworząc lustrzaną powierzchnię. W przypadku najmniejszego zanieczyszczenia srebro uwalnia się w postaci szarego luźnego osadu.
Reakcję „srebrnego lustra” można zastosować jako reakcję jakościową dla aldehydów.
Jedną z możliwości wizualnego zaprezentowania przemian chemicznych jest reakcja wytwarzania czystego srebra z tlenku srebra w roztworze amoniaku, która zachodzi z dodatkiem aldehydu, którym jest zwykle glukoza lub formaldehyd. Nazywa się to „reakcją srebrnego lustra”.
Przygotowanie do reakcji
Ta reakcja jest bardzo kapryśna. Jego pomyślne wdrożenie wymaga wstępnego przygotowania, a mianowicie:
- Rozpuszczanie odczynników należy przeprowadzać wyłącznie w wodzie destylowanej, ponieważ nawet drobne zanieczyszczenia wpłyną na przebieg reakcji, a zamiast srebra powstanie brązowy osad.
- Reakcję tę należy przeprowadzić w idealnie czystych, a co za tym idzie odtłuszczonych i dobrze umytych pojemnikach chemicznych o idealnie gładkich ściankach.
- Przed przeprowadzeniem reakcji kolbę należy zalać roztworem chlorku cyny, a następnie kilkakrotnie przepłukać wodą destylowaną.
- Próba zastąpienia glukozy fruktozą nie zakończy się sukcesem, ponieważ w reakcji srebrnego lustra bierze udział grupa aldehydowa, która w glukozie występuje otwarcie, ale tylko w postaci zamkniętej w składzie cząsteczek fruktozy. Pamiętaj, że fruktoza to keton, a glukoza to aldehyd. Ketony nie dają reakcji srebrnego lustra.
Przestrzeganie wszystkich powyższych zasad pozwoli powstałym podczas reakcji cząsteczkom srebra koloidalnego solidnie przylegać do szkła i do siebie nawzajem, co doprowadzi do pojawienia się na ściankach kolby dobrze widocznej dla słuchaczy warstwy srebra.
Procesy chemiczne w reakcji „srebrnego lustra”.
Pierwszym etapem tej reakcji jest oddziaływanie tlenku srebra z roztworem amoniaku, w wyniku którego powstaje wodorotlenek diaminowo-srebrowy OH. Nawiasy kwadratowe we wzorze tej substancji oznaczają, że jest to związek złożony:
Ag + 2 O + 4 NH 4 OH → 2 OH + H 2 O.
Dalsze oddziaływanie wodorotlenku diaminy srebra z aldehydem prowadzi do redukcji czystego srebra, które osadza się na ściankach kolby. Tę reakcję z glukozą zapiszemy w następujący sposób:
HOCH 2 (CHOH) 4 HC=O + 2OH → HOCH 2 (CHOH) 4 COOH + 2Ag 0 ↓ +3NH 3 + H 2 O.
Kontynuujmy temat eksperymentów chemicznych, bo mamy nadzieję, że na pewno przypadną Wam do gustu. Tym razem przedstawiamy Waszej uwadze kolejne fascynujące przeżycie, podczas którego otrzymamy srebrne lustro.
Zacznijmy od obejrzenia filmu
Będziemy potrzebować:
- pojemność;
- azotan srebra;
- gorąca woda;
- roztwór amoniaku 10%;
- glukoza;
- palnik alkoholowy
Zacznijmy od azotanu srebra. Weź około grama i rozcieńcz w niewielkiej ilości gorącej wody.
Następnie do powstałego roztworu dodać wodorotlenek sodu. Podczas tej reakcji tworzy się tlenek srebra, który wytrąca się.
Następnie do osadu tlenku srebra dodać 10% roztwór amoniaku. Roztwór amoniaku należy dodawać aż do rozpuszczenia osadu.
Podczas tej reakcji powstaje amoniak srebra. Do powstałego roztworu dodaj 5 gramów glukozy.
Teraz musisz podgrzać powstałą mieszaninę. Aby to zrobić, zapal palnik alkoholowy i umieść na nim szklankę, aby mieszanina stopniowo się nagrzewała. Podczas tej reakcji uwalnia się bardzo duża ilość amoniaku, dlatego reakcję tę należy przeprowadzić pod wyciągiem lub na zewnątrz. Podczas reakcji może powstać także azotyn srebra, który jest bardzo niebezpieczną substancją, dlatego po reakcji należy dokładnie umyć naczynia.
Po pewnym czasie na ściankach szkła zaczyna stopniowo osadzać się cienka warstwa srebra. Reakcja kończy się po około 15 minutach od rozpoczęcia ogrzewania.
Aby uzyskać bardziej równomierną warstwę srebra, należy umieścić szklankę z mieszanką w dużym pojemniku, zalać do pojemnika gorącą wodą i postawić na palniku alkoholowym. Dzięki temu temperatura będzie równomiernie rozłożona, a wynik będzie bardziej skuteczny.
Eksperyment z pięknym efektem tworzenia się lustrzanej powłoki na szkle jest bardzo wizualny. Ta reakcja wymaga doświadczenia i cierpliwości. W tym artykule dowiesz się o niezbędnym i specyficznym przygotowaniu sprzętu, a także zobaczysz, na jakich równaniach reakcji zachodzi ten proces.
Istotą reakcji zwierciadła srebra jest powstawanie metalicznego srebra w wyniku reakcji redoks podczas oddziaływania amoniakalnego roztworu tlenku srebra w obecności aldehydów.
„Srebrne Lustro” (probówka po lewej stronie)Aby stworzyć trwałą warstwę srebra, będziesz potrzebować:
- kolba szklana o pojemności do 100 ml;
- roztwór amoniaku (2,5-4%);
- azotan srebra (2%);
- wodny roztwór formaldehydu (40%).
Zamiast tego możesz wziąć gotowy odczynnik Tollensa - amoniakalny roztwór tlenku srebra. Aby go wytworzyć, należy dodać 1 gram azotanu srebra do 10 kropli wody (jeśli płyn będzie przechowywany przez dłuższy czas, należy go umieścić w ciemnym miejscu lub w szklanym pojemniku o ciemnych ściankach). Bezpośrednio przed doświadczeniem roztwór (około 3 ml) należy zmieszać w stosunku 1:1 z 10% wodnym roztworem wodorotlenku sodu. Srebro może się wytrącić, dlatego należy je rozcieńczyć, powoli dodając roztwór amoniaku. Polecamy przeprowadzić kolejny spektakularny eksperyment z roztworem amoniaku i wydrukować „fotografię chemiczną”.
Reakcję prowadzi się w temperaturze pokojowej. Warunkiem udanego finału są idealnie czyste i gładkie ścianki szklanego naczynia. Jeżeli na ściankach znajdą się najmniejsze cząsteczki zanieczyszczeń, powstały w wyniku eksperymentu osad stanie się luźną warstwą koloru czarnego lub ciemnoszarego.
Do czyszczenia kolby należy używać różnego rodzaju roztworów alkalicznych, dlatego do przetwarzania można zastosować roztwór, który po oczyszczeniu należy zmyć wodą destylowaną. Konieczne jest wielokrotne przepłukanie kolby środkiem czyszczącym.
Dlaczego czystość statku jest tak ważna?
Faktem jest, że powstałe pod koniec eksperymentu cząsteczki srebra koloidalnego muszą mocno przylegać do powierzchni szkła. Na jego powierzchni nie powinno być tłuszczu ani cząstek mechanicznych. woda nie zawiera soli i idealnie nadaje się do końcowego czyszczenia kolby. Można go przygotować w domu, ale łatwiej jest kupić gotowy płyn.
Równanie reakcji srebrnego lustra:
Ag₂O + 4 NH₃·Н₂О ⇄ 2ОН + 3Н₂О,
gdzie OH oznacza wodorotlenek diaminowo-srebrowy, otrzymywany przez rozpuszczenie tlenku metalu w wodnym roztworze amoniaku.
Cząsteczka kompleksu srebra diaminowego
Ważny! Reakcja zachodzi przy niskich stężeniach amoniaku – uważnie przestrzegaj proporcji!
Tak przebiega końcowy etap reakcji:
R (dowolny aldehyd)-CH=O + 2OH → 2Ag (wytrącony koloid srebra) ↓ + R-COONH₄ + 3NH₃ + H₂O
Drugi etap reakcji lepiej przeprowadzić ostrożnie podgrzewając kolbę nad płomieniem palnika – zwiększy to szansę na powodzenie eksperymentu.
Co może pokazać reakcja srebrnego lustra?
Ta interesująca reakcja chemiczna nie tylko pokazuje pewne stany substancji, ale może być wykorzystana do jakościowego oznaczania aldehydów. Oznacza to, że taka reakcja rozwiąże pytanie: czy w roztworze znajduje się grupa aldehydowa, czy nie.
Ogólny wzór strukturalny aldehydów
Na przykład w podobny sposób można sprawdzić, czy roztwór zawiera glukozę czy fruktozę. Glukoza da wynik pozytywny - otrzymasz „srebrne lustro”, ale fruktoza zawiera grupę ketonową i nie da się uzyskać osadu srebra. W celu przeprowadzenia analizy zamiast roztworu formaldehydu należy dodać 10% roztwór glukozy. Przyjrzyjmy się, dlaczego i jak rozpuszczone srebro zamienia się w stały osad:
2OH + 3H₂O + C₆H₁₂O₆ (glukoza) = 2Ag↓+ 4NH₃∙H₂O + C₆H₁₂O₇ (powstaje kwas glukonowy).
Reakcja srebrnego lustra to fantazyjna nazwa reakcji chemicznej, w wyniku której na ściankach naczynia, w którym zachodził proces, wytrąca się cienka warstwa srebra. Dawno, dawno temu w ten sposób traktowano wszystkie powierzchnie, które wymagały powłoki lustrzanej.
Obecnie tę metodę uzyskiwania cienkiej nalotu metalu na szkle lub ceramice stosuje się tylko w przypadku konieczności wytworzenia warstwy przewodzącej na dielektrykach, a także przy produkcji optyki do teleskopów, aparatów fotograficznych itp. Reakcja ta może być również wykorzystana do uzyskać. Taka poetycka nazwa prostej reakcji chemicznej opiera się na ekscytacji, jaka pojawia się w przypadku metali szlachetnych – złota i srebra.
Aby przeprowadzić redukcję srebra z tlenku nie w warunkach laboratoryjnych, konieczne jest rozpuszczenie azotanu srebra w wodzie. Można go dostać w aptece. To jest ołówek lapisowy. Lepiej jest używać wody destylowanej. Można go uzyskać po prostu poprzez skroplenie wody wyparowującej z wrzącego czajnika. Jeśli przejdziemy z półlitrowego pojemnika, to w tej ilości roztworu azotanu srebra konieczne jest rozpuszczenie amoniaku (1 łyżeczka). Tutaj musisz dodać 2-3 krople formaldehydu - formaldehyd.
Żadne odczynniki nie reagują natychmiast, dlatego roztwór dokładnie wstrząśnij i pozostaw na około jeden dzień. Jeśli wszystko pójdzie dobrze, w tym okresie słoik zostanie pokryty cienką metalową warstwą. Tą samą warstwą pokryjesz przedmiot, który umieścisz w słoiku.
Czasami coś idzie nie tak i zamiast lustra w wyniku reakcji powstają szare wytrącone płatki. Sugeruje to, że odczynniki nie były całkowicie czyste. Najczęściej reklamacji należy dokonać w zakresie wody i czystości naczyń. Szczególną uwagę należy zwrócić na kwasowość wody, ponieważ większość niespodzianek ma miejsce w środowisku zasadowym.
Funkcja wskaźnika reakcji
Za pomocą tej reakcji określa się obecność aldehydów w roztworze. Do tej grupy zaliczają się substancje organiczne posiadające grupę aldehydową. W przeciwnym razie nazywane są alkoholami pozbawionymi wodoru. Obecność aldehydu w roztworze daje efekt lustrzany.
Do oznaczania monosacharydów i disacharydów stosuje się amoniakalny roztwór tlenku srebra. Do pierwszej grupy zalicza się glukozę we wszystkich jej stanach izomerycznych, do drugiej grupy zalicza się laktozę i maltozę. Reakcja zwierciadła srebrnego jest szczególnie charakterystyczna dla glukozy, co znajduje odzwierciedlenie w metodach wykrywania glukozy i fruktozy.
Pomimo podobieństwa tych substancji i faktu, że fruktoza jest izomeryczna z glukozą, nadal są one różne. W formie otwartej grupa aldehydowa występuje tylko w glukozie. W związku z tym srebro wytrąci się tylko w obecności glukozy, podczas gdy fruktoza nie wywoła takiej reakcji. Ale w środowisku zasadowym fruktoza może dać pozytywną reakcję.
Zatem tlenek srebra jako odczynnik można zastosować jako wskaźnik obecności określonej grupy substancji w roztworze. Ponadto za pomocą opisanej reakcji można uzyskać czyste srebro, srebrne lustro i płytkę pokrytą obustronnie metaliczną powłoką, co jest nie tylko zabawne, ale także często przydatne.
Przed rozpoczęciem eksperymentu chemicznego należy dowiedzieć się, czym jest aldehyd, którego obecność ma zostać określona. Aldehydy to grupa związków organicznych, w których atom węgla ma podwójne wiązanie z atomem tlenu. Każdy taki związek zawiera grupę >C=O. Istota reakcji polega na tym, że w jej wyniku powstaje metaliczne srebro, które osadza się na powierzchni. Reakcję prowadzi się z substancjami zawierającymi grupę aldehydową w roztworze wodnym po podgrzaniu, w obecności amoniaku. Najczęściej w reakcji stosuje się cukier, a jako aldehyd stosuje się cukier zwykły. Zwykle stosuje się substancję zawierającą amoniak.
Należy zachować ostrożność podczas pracy z solami srebra, ponieważ pozostawiają one czarne ślady. Przeprowadź doświadczenie w rękawiczkach.
Jak zachodzi reakcja?
?Odczynniki do eksperymentu można znaleźć w każdej aptece. Azotan srebra to ołówek lapisowy. Można tam kupić także formaldehyd i amoniak. Potrzebujesz między innymi szkła chemicznego. Substancje, z którymi będziesz miał do czynienia, nie są agresywne, jednak wszelkie eksperymenty chemiczne najlepiej przeprowadzać w probówkach i kolbach wykonanych ze szkła chemicznego. Oczywiście naczynia należy dokładnie umyć. Sporządzić wodny roztwór azotanu srebra AgNO3. Dodaj do niego amoniak, czyli wodorotlenek amonu NH4OH. Tworzysz tlenek srebra Ag2O, który wytrąca się w postaci brązowego osadu. Następnie roztwór staje się klarowny i tworzy się kompleks OH. To on działa na aldehyd podczas reakcji redoks, w wyniku której powstaje sól amonowa. Wzór tej reakcji wygląda następująco: R-CH=O + 2OH --> RCOONH4 + 2Ag +3NH3 + H2O. Jeśli podczas reakcji pozostawisz w słoiku szklany pręt lub talerz, to po około dniu pokryje się on błyszczącą warstwą. Ta sama warstwa tworzy się na ściankach naczynia.
Reakcję można zapisać w uproszczony sposób: R-CH=O + Ag2O --> R-COOH + 2Ag.