Która produkcja opiera się na reakcji srebrnego lustra. Eksperyment chemiczny: otrzymanie srebrnego lustra

Zakończenie pracy:

Do probówki wlano 1 ml formaliny i dodano odrobinę amoniakalnego roztworu tlenku srebra. Probówkę ogrzewano. Obserwujemy osadzanie się srebra na ściankach i dnie probówki. Powierzchnia szkła staje się odblaskowa, bo taka jest zasada tworzenia luster.

Doświadczenie 2. Utlenianie benzaldehydu tlenem atmosferycznym

Zakończenie pracy:

Kroplę benzaldehydu umieszczono na szklanym szkiełku i pozostawiono na powietrzu na 30 minut. Obserwujemy powstawanie białych kryształów wzdłuż krawędzi kropli. Nastąpiła reakcja utleniania i powstał kwas benzoesowy.

Doświadczenie 3. Wytwarzanie acetonu z octanu sodu

Do probówki umieszczono odrobinę proszku octanu sodu i zamknięto korkiem z rurką wylotową gazu. Probówkę umieszczono na stojaku. Koniec rurki wylotowej gazu zanurzono w probówce z wodą. Probówkę zawierającą octan sodu ogrzewano. Obserwujemy wydzielanie się pęcherzyków gazu w probówce z wodą i wyczuwalny jest specyficzny zapach acetonu. Po zakończeniu reakcji do pierwszej probówki dodać jedną kroplę stężonego kwasu solnego. Obserwujemy uwalnianie się pęcherzyków dwutlenku węgla.

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.

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.

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.

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).

Trzeba zrozumieć, na czym polega reakcja srebrnego lustra? Reakcja zwierciadła srebra to proces redukcji metalicznego srebra z amoniakalnego roztworu tlenku srebra.

Ag2O + 4NH4OH ↔ 2OH + H2O

Tlenek srebra w wodnym roztworze amoniaku rozpuszcza się tworząc złożony związek srebra - wodorotlenek srebra (I) OH.

Dodanie dowolnego aldehydu (formaldehydu) do kompleksowego związku srebra powoduje powstanie metalicznego srebra w wyniku reakcji utleniania i redukcji. W wyniku reakcji na ściankach szklanej probówki powstanie piękna lustrzana powłoka srebra lub lustro.

R-CH=O + 2OH → 2Ag ↓ + R-COONH4 + 3NH3 + H2O

W każdym podręczniku chemii można przeczytać, że reakcję srebrnego lustra można wykorzystać do wykrywania aldehydów. Na przykład glukoza daje reakcję „srebrnego lustra”, ale fruktoza nie. Istnieje jednak wiele substancji chemicznych, które podobnie jak aldehydy mogą reagować ze srebrnym lustrem.

Jak w praktyce przeprowadzić reakcję srebrnego lustra?

Zwykle reakcja w tak prosty sposób kończy się w większości przypadków niepowodzeniem. Nawet jeśli uda im się stworzyć lustro, będzie ono bardzo niskiej jakości. Warstwa srebra okazuje się krucha i nierówna. Dlaczego to się dzieje? Powodów tak nieudanej reakcji jest wiele. Spośród nich można wyróżnić dwie główne przyczyny: nieprzestrzeganie niezbędnych warunków reakcji lub źle przygotowana powierzchnia szkła do srebrzenia.

W wyniku reakcji powstaje dodatnio naładowany jon srebra, który łączy się z grupą aldehydową, tworząc drobne lub koloidalne cząsteczki srebra. Takie drobne cząsteczki mogą ściśle przylegać do powierzchni szkła lub pozostawać w roztworze w postaci srebrnej zawiesiny.

Aby cząstki srebra koloidalnego solidnie przylegały do ​​szkła i tworzyły mocną i jednolitą warstwę srebra, czyli lustro, przed srebrzeniem powierzchnię szkła należy najpierw odtłuścić. Powierzchnia szkła powinna być nie tylko idealnie czysta, ale także możliwie gładka.

Głównym zanieczyszczeniem szkła jest tłuszcz, który należy usunąć. Aby usunąć tłuszcz, użyj roztworu alkalicznego, gorącej mieszaniny chromu, a następnie szkło wielokrotnie myj wodą destylowaną. Jeśli nie ma zasad, w ostateczności możesz użyć zwykłego syntetycznego detergentu do mycia naczyń. Po odtłuszczeniu warto przepłukać szkło roztworem chlorku cynawego i wodą destylowaną.

Wszystkie roztwory należy sporządzać z wodą destylowaną. Jeśli woda destylowana nie jest dostępna, w ostateczności można użyć wody deszczowej. Aby zredukować srebro metaliczne w reakcji srebrnego zwierciadła, często stosuje się środki redukujące: formaldehyd lub glukozę. Wybór tych dwóch substancji zależy od celu, w jakim będzie stosowana reakcja chemiczna.

Reakcja srebrnego lustra z użyciem formaldehydu

Do srebrnego szkła lepiej jest wziąć srebro, które zawiera sól srebra - azotan srebra. Do azotanu srebra dodaje się roztwory amoniaku i zasady. Osadzanie srebra na szkle musi odbywać się w roztworze alkalicznym. W takim przypadku nie powinno być zbyt dużo roztworu alkalicznego, ponieważ jego nadmiar jest również niepożądany. W zależności od techniki reakcję srebrnego lustra przeprowadza się w temperaturze pokojowej lub po podgrzaniu.

Kiedy roztwór zmienia kolor na brązowy, oznacza to, że w roztworze utworzyły się maleńkie cząstki koloidalne srebra. Później na powierzchni szkła tworzy się cienka lustrzana powłoka zredukowanego srebra. Bardzo łatwo jest przeprowadzić reakcję srebrnego lustra, ale uzyskanie wysokiej jakości lustra może być bardzo trudne. Aby uzyskać wysokiej jakości srebrną powłokę - srebrne lustro, trzeba włożyć w to dużo pracy, a przy tym trzeba być ostrożnym i bardzo wytrwałym.

Do eksperymentu można po prostu posrebrzać szkło, w celu wstępnego zapoznania się i sprawdzenia, jaka jest reakcja srebrnego lustra? Demonstrując tę ​​reakcję, wynikiem może być lustro niezbyt dobrej jakości.

Do przeprowadzenia reakcji potrzebne będą: czysta szklana kolba o pojemności 50 - 100 ml, roztwór amoniaku o stężeniu od 2,5 do 4%, 2% roztwór azotanu srebra i roztwór formaldehydu.

Przed srebrzeniem przygotowujemy kolbę do reakcji chemicznej. Oczyśćmy kolbę z zanieczyszczeń mechanicznych przecierając ją szczoteczką i mydłem, a następnie opłuczmy kolbę wodą destylowaną. Następnie płuczemy go mieszaniną chromu, a następnie ponownie płuczemy wodą destylowaną.

Wlać 2% roztwór do jednej czwartej kolby, następnie stopniowo dodawać do tego roztworu roztwór amoniaku. Roztwór amoniaku przygotowuje się z szybkością pobierania 25% roztworu amoniaku i rozcieńczania go wodą destylowaną 8 do 10 razy. Do azotanu srebra stopniowo dodajemy roztwór amoniaku, aż wytrącający się osad całkowicie rozpuści się w jego nadmiarze. Do powstałego roztworu stopniowo dodawaj wzdłuż ścianki roztwór formaliny - 0,5 - 1 ml. Umieść szklaną kolbę w pojemniku z gorącą lub jeszcze lepiej wrzącą wodą. Wkrótce zacznie formować się na kolbie, tworząc ładne srebrne lustro.

Główną wadą tej techniki jest to, że do roztworu azotanu srebra należy dodać nie tylko roztwór amoniaku, ale także zasadę (może to być wodorotlenek sodu - NaOH lub wodorotlenek potasu - KOH). Aby uzyskać wysokiej jakości powłokę lustrzaną, należy najpierw dodać amoniak, a następnie zasady.

Aby po prostu zademonstrować reakcję srebrnego lustra, możesz zrobić odwrotnie: najpierw dodaj zasadę do azotanu srebra, aż przestanie tworzyć się brązowy osad - (Ag2O), a następnie dodaj roztwór amoniaku, aż osad całkowicie się rozpuści:

2Ag+ + 2OH - = Ag2O + H2O

Ag2O + 4NH3 + H2O = 2OH

Podczas wykonywania tej techniki może wytrącić się biały osad, najprawdopodobniej będzie to metenamina (lub heksametylenotetramina):

6CH2O + 4NH3 = (CH2)6N4 + 6H2O

Tworzenie się białego osadu jest złym znakiem i nie przyczynia się do uzyskania wysokiej jakości lustra.

Należy szczególnie zauważyć, że reakcja srebrnego lustra musi koniecznie zachodzić w środowisku zasadowym, a nie kwaśnym. W środowisku kwaśnym reakcja srebrnego lustra będzie przebiegać bez tworzenia się srebrnej powłoki. Czasami zdarza się, że podczas mieszania odczynników podłoże nagle staje się kwaśne. Wystarczy dodać nadmiar alkaliów do mieszaniny reakcyjnej, a na ściankach szklanej probówki natychmiast tworzy się srebrne lustro.

Reakcja srebrnego lustra z wykorzystaniem glukozy

Wszyscy doskonale wiedzą, że reakcja zwierciadła srebra jest procesem chemicznym polegającym na redukcji metalicznego srebra z amoniakalnego roztworu tlenku srebra (odczynnik Tollensa).

Reakcja srebrnego lustra jest podstawą produkcji srebrnych luster. Aby srebro metaliczne (Ag) nie utleniało się i nie tworzyło czerni (Ag2S), czyli matowienia i zarysowań, pokrywa się je lakierem ochronnym. Aby posrebrzyć lustro należy przygotować dwa świeżo przygotowane roztwory (A i B).

Rozwiązanie - A

Rozwiązanie – B

Roztwory: Zmieszać A i B tuż przed użyciem w proporcji 10:1. Po wymieszaniu roztworów na szkle w ciągu 30 minut tworzy się gruba warstwa srebra.

Przed posrebrzaniem lustra należy dobrze oczyścić szkło. Jest to bardzo ważny i konieczny warunek. Aby uzyskać wysokiej jakości powłokę lustrzaną, nie można zaniedbać tego warunku. Powierzchnię szkła czyści się gorącą mieszaniną HNO3 + K2Cr2O7, następnie szkło płucze się wodą destylowaną i poddaje działaniu alkoholu.

W celu uzyskania grubszej warstwy srebra obróbkę powierzchni posrebrzanego szkła powtarza się jeszcze raz lub dwa razy świeżo przygotowanymi porcjami roztworów. Następnie przemywany wodą i alkoholem tworzy się osad srebra.

Reakcja srebrnego lustra z użyciem sacharozy

Reakcja srebrnego lustra z wykorzystaniem skrobi

Praca laboratoryjna nr 5

Nieruchomościwęglowodany

Eksperyment 1. Reakcja srebrnego lustra jest reakcją zdrowienia srebro z roztworu amoniaku tlenek srebra (Odczynnik Tollensa).

W roztworze wodnym amoniak tlenek srebra rozpuszcza się, tworząc związek kompleksowy - wodorotlenek srebra(I) diaminy OH

po dodaniu do którego aldehyd 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. Zatem reakcję „srebrnego lustra” można zastosować jako reakcję odróżniającą glukoza I fruktoza. Glukoza jest aldozą (zawiera grupę aldehydową w formie otwartej), a fruktoza jest ketozą (zawiera grupę ketonową w formie otwartej). Dlatego glukoza daje reakcję „srebrnego lustra”, ale fruktoza nie. Ale jeśli w roztworze występuje środowisko alkaliczne, wówczas ketozy izomeryzują w aldozy, a także dają pozytywne reakcje z roztworem amoniaku tlenek srebra (Odczynnik Tollensa).

Jakościowa reakcja glukozy z amoniakalnym roztworem tlenku srebra. Obecność grupy aldehydowej w glukozie można wykazać za pomocą amoniakalnego roztworu tlenku srebra. Do roztworu amoniaku tlenku srebra dodać roztwór glukozy i ogrzać mieszaninę w łaźni wodnej. Wkrótce na ściankach kolby zaczyna osadzać się metaliczne srebro. Reakcja ta nazywana jest reakcją srebrnego lustra. Jest stosowany jako związek wysokiej jakości do wykrywania aldehydów. Grupa aldehydowa glukozy utlenia się do grupy karboksylowej. Glukoza przekształca się w kwas glukonowy.

CH 2 ON – (SNON) 4 – SPAĆ +Ag 2 O= CH 2 ON – (SNON) 4 – COOH + 2Ag↓

Kolejność pracy.

2 ml wlewa się do dwóch probówek. amoniakalny roztwór tlenku srebra. Do jednego z nich dodaj 2 ml. 1% roztwór glukozy, drugi - fruktoza. Obie probówki gotują się.

Roztwór amoniakalny hydratu tlenku srebra otrzymuje się w wyniku reakcji azotanu srebra z wodorotlenkiem sodu i wodorotlenkiem amonu:

AgNO3+ NaOH → AgOH↓+ NaNO3,

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

roztwór amoniaku

OH + 3 H2 → Ag2O + 4 NH4OH.

Zasada metody. Na ściankach probówki z glukozą powstaje lustro w wyniku uwolnienia metalicznego srebra.

Projekt pracy: Zapisz w zeszycie wniosek oraz przebieg i równania reakcji.

Doświadczenie 3. Jakościowa reakcja na fruktozę

Zasada metody. Podczas ogrzewania próbki zawierającej fruktozę w obecności rezorcyna I kwasu solnego do 80 o C po pewnym czasie w probówce zawierającej fruktozę pojawia się jaskrawoczerwony kolor.

Podczas ogrzewania próbki zawierającej fruktozę w obecności rezorcyna I kwasu solnego pojawia się wiśniowo-czerwony kolor. Próbka ma również zastosowanie do wykrywania innych ketoza. Aldoza w tych samych warunkach oddziałują wolniej i dają bladoróżowy kolor lub nie oddziałują w ogóle. otwarty F. F. Seliwanow w 1887. Stosowany do analizy moczu. Wynik testu jest pozytywny w kierunku fruktozurii pochodzenia metabolicznego lub transportowego. W 13% przypadków wynik testu jest pozytywny przy obciążeniu pokarmem składającym się z owoców i miodu. Chem. formuła fruktoza – C 6 H 12 O 6

Cykliczna formuła fruktozy

Forma acykliczna

fruktoza

Malowane połączenie

R- reszty

hydroksymetylofurfural

Kolejność pracy.

Do dwóch probówek wlewa się po 2 ml: do jednej 1% roztwór glukozy, do drugiej 1% roztwór fruktozy. Do obu probówek dodaje się 2 ml odczynnika Selivanova: 0,05 g rezorcyny rozpuszcza się w 100 ml 20% kwasu solnego. Obie probówki ostrożnie podgrzewa się do temperatury 80 o C (przed zagotowaniem). Pojawia się czerwony kolor.

Wnioski: Wyniki doświadczenia i równanie reakcji zapisuje się w zeszycie.

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.