
影响银镜反应的实验因素探讨2000字.docx
10页影响银镜反应的实验因素探讨2000字 影响银镜反应的实验因素探讨10111550109 韦春莉所谓银镜反应,是指醛与弱氧化剂发生氧化还原反应,醛被氧化成相同碳原子个数羧酸,而试剂中的银离子被还原成单质银,均匀地涂在试管壁上,形成一层明亮的银镜,故称银镜反应除醛类化合物可发生银镜反应外,其它结构中含有醛基的化合物也可发生此反应如葡萄糖、甲酸等均能发生银镜反应许多同学在做本实验时得不到理想结果,有的无任何现象,有的试管壁上银镜涂的不均匀,也有的只生成一些灰黑色沉淀,究竟哪些因素影响银镜的生成呢?可通过下面实验来说明第一组实验:取一支大试管,配制4m1银氨溶液,将其分装在两支试管中(一支很洁净A;另一支不太干净B).然后分别向A,B两试管中加入l ml 10%的葡萄糖溶液,同时置于70℃热水浴中,过一段时间后发现:A试管银镜比B试管中明亮很多因此可以得出结论:试管的洁净度直接影响银镜的质量但试管的洁净度是否是银镜反应成败的关键呢?第二组实验:取甲、乙两个试管,在甲试管(洁净)中加入2毫升5%的银氨溶液和1毫升10%的葡萄糖溶液,然后水浴加热;在乙试管(不洁净)中加入2毫升5%银氨溶液和2毫升10%的葡萄糖溶液,然后水浴加热。
几分钟后发现,乙试管中产生银镜比甲试管还要好由此可得出结论:试管的洁净度虽是影响银镜反应的条件,但并不是成败的关键那么影响银镜反应成败的关键因素是什么呢?第三组实验:用5%、10%、15%、20%的葡萄糖溶液做对比实验取干净试管四支,编号1、2、3、4,各加入2ml 2%的硝酸银溶液,再滴加2滴10%的氢氧化钠,再滴加2%的氨水(边加边振荡)至白色沉淀物恰好溶解,然后依次加入5%、10%、15%、20%的葡萄糖溶液1ml,快速振荡后置于70℃的水浴中1min后四支试管都有银镜生成,试管2的银镜质量最好,试管1、3次之,试管4的银镜质量最差实验结果说明,葡萄糖溶液浓度越大,反应速度越快,但是,反应速度太快,部分银粒不能及时附着到试管壁上,而沉淀在溶液中,形成的银镜层较薄因此,用10%的葡萄糖溶液作银镜反应的还原剂最合适第四组实验:控制其他条件一样,用2ml 10%的葡萄糖溶液,1滴37~40%的甲醛溶液和4滴 5~10%的乙醛溶液做还原剂分别加到三支试管中其中甲醛溶液不需加热三支试管都出现了光亮的银镜,甲醛溶液的试管最先出现银镜,接着是乙醛,最后是葡萄糖由于甲醛有毒,有条件可以考虑尝试甲酸;上述对比实验用的乙醛溶液是用新启封的乙醛试剂配制的。
乙醛久置后易发生聚合反应,在室温和有少量硫酸存在时,能生成三聚乙醛,三聚乙醛是微溶于水的液体,不能发生乙醛的特性反应和甲醛一样,实验室贮存的乙醛试剂通常是部分变质的,试剂瓶内的液体分上下二层,上层是三聚乙醛,下层是变稀的乙醛溶液,呈酸性(PH值为4);乙醛试剂配制的乙醛溶液,滴加到银氨溶液后,降低了反应液的碱性,醛浓度越高则滴加后反应液的碱性越低,反应速度越慢可用NaOH溶液把乙醛溶液调到PH在8~10之间,使得反应液呈微碱性因此综合考虑,用葡萄糖作银镜反应的还原剂最好而且由于葡萄糖在水溶液中存在下列平衡:β- 葡萄糖(64%) ???开链葡萄糖(0.01 %) ??? α一葡萄糖(36%)由此可知:在葡萄糖的水溶液中醛式葡萄糖浓度很低,但由于银镜反应是不可逆的,随着反应的进行,可使平衡持续不断的向葡萄糖方向移动,保证了银镜反应的不断进行正由于葡萄糖溶液中醛基浓度很低,才能有效地控制了银镜反应的速度,使反应缓慢均匀地进行,致使还原出的银可均匀地有秩序地排列起来,形成明亮的银镜如果醛基浓度过大,被还原出的银在试管壁上不是缓慢、均匀有秩序地析出,而是快速析出,得到的就不是明亮的银镜,而是粗糙黑色的沉淀。
第五组实验:做一组对比实验,一组在配制银氨溶液时加1滴氢氧化钠溶液;另一组则不加氢氧化钠溶液,直接加氨水至溶液澄清,再反滴1滴硝酸银,防止银离子被过度络合而降低氧化能力70℃时,葡萄糖在不同pH值时银镜反应情况见下表从表中可以看出,在配制银氨溶液时,不加氢氧化钠,反应液pH值降低,不同浓度的葡萄糖产生银镜更快且银镜更加光亮银镜反应必须在微碱性溶液中进行,适当提高溶液的碱性,可提高 [Ag(NH3)2]OH的浓度,同时碱性的提高可能加速醛的氧化,因此,当溶液的PH值增加,反应速度加快通常,当溶液PH<8时,不能形成银镜;溶液PH 为8~9 时,反应速度较慢;溶液PH为9~10时,反应速度较快,能形成光亮的银镜但是溶液不能呈强碱性,因在强碱性条件下,银氨溶液本身也能形成银镜,无须含醛基化合物综上所述,影响银镜反应的因素有多种,但生成银镜的优劣、实验成败的关键是醛类化合物的浓度,控制好一定的浓度后还须注意以下几个方面的问题:第一、银氨溶液在配制时,氨水要适量,按书中耍求;第二、试管一定要十分洁净;第三、要水浴加热,不能在酒精灯上直接加热银镜反应的适宜操作如下:第二篇:银镜反应和铜镜反应 2000字Subject:化学教学论实验Topic of experiment:银镜反应和铜镜反应华东师大化学系Name: Number: Date:2011/12/5一、 实验目的研究生成金属镜的条件,掌握相关的实验操作。
二、 实验原理(1) 银氨溶液的配制: AgNO3+NH3?H2O=AgOH?+NH4NO3AgOH+ 2NH3?H2O= [Ag(NH3)2]OH+2H2O(2)银镜反应:甲酸钠溶液与银氨溶液反应:HCOO-+2[Ag(NH3)2]++2OH-→CO32-+2Ag↓+NH4++3NH3↑+H2O.甲醛溶液与银氨溶液反应:HCHO + 4[Ag(NH3)2]OH ---> 4Ag↓ + 6NH3↑ + (NH4)2CO3 + 2H2O葡萄糖溶液与银氨溶液反应:CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH→H2O+2Ag↓+3NH3↑+CH2OH(CHOH)4COONH4(3)铜镜反应:CH2OH(CHOH)4CHO +Cu(OH)2→CH2OH(CHOH)4COOH+ Cu↓+H2O 其中加入酒石酸钾钠,可与铜离子络合,起到了稳定铜离子的作用三、 实验用品试管、试管夹、酒精灯、培养皿、石棉网、烧杯、铁架台10%氢氧化钠溶液、5%硝酸银溶液、0.5M氨水、浓氨水、7%硫酸铜溶液、6M盐酸、3%葡萄糖溶液、37%甲醛溶液、甲酸钠溶液、酒石酸钾钠溶液、银氨溶液、10%氯化亚锡溶液五、 结果与讨论1、银镜反应:① 在上述分别用(1)酒石酸钾钠溶液和甲酸钠溶液,(2)甲醛溶液,(3)甲酸钠溶液,(4)葡萄糖溶液进行的银镜反应中,以葡萄糖溶液的效果最佳,生成了十分光亮的银镜,镀层均一,现象明显。
② 实验(2):实验中发现加甲醛后溶液中立即出现灰黑色,而后试管壁上有小块的银镜出现,因为甲醛分子中含有两个醛基,与该银氨溶液的反应太敏感,使银析出过快而变黑,不能生成均一光亮的银镜镀层③ 对比实验(1)与(3):实验(1)中多加了酒石酸钾钠溶液,而银镜能明显更好更快地生成,说明酒石酸钾钠溶液对均一银镜镀层的生成有一定的促进作用④ 对比实验(4)与其探究:实验(4)中多加了氢氧化钠溶液,而生成的银镜效果更加好因为在碱性溶液中醛类的还原能力比在酸性溶液中强,在一定范围内适当增大PH有利于银镜的生成所以在银氨溶液的配制或实验中首先加入10%NaOH 溶液使硝酸银先生成沉淀后在加入0.5M氨水使沉淀溶解, 这种方法配制的银氨溶液往往可以使银镜很快生成2、铜镜反应:①当混合液倒入培养皿静置时,溶液逐渐变为棕色,因为反应慢慢进行,银逐渐析出②充分混合等体积的硫酸铜溶液,酒石酸钾钠溶液和37%甲醛溶液,倒入培养皿中,静置2分钟后,发现培养皿底部开始出现气泡,因为反应有少量氢气产生,此时应立即倾去溶液,因为气泡的产生会使镀出的铜镜表面粗糙,而镀成表面“坑坑洼洼”的铜镜③由硫酸铜与酒石酸钾钠溶液混合,配制成“斐林试剂”,再混入甲醛使其被还原,即有红色单质铜沉淀产生,形成铜镜。
④最终生成的铜镜表面平整光亮,但并不完整,可能是培养皿未完全清洗干净,使镀银时部分地方未镀好六、 注意事项1、做银镜反应和铜镜反应时要求所使用的试管和培养皿必须十分的洁净、光滑,否则金属Ag不能均匀地附着在试管的内壁和培养皿底部上形成银镜2、银镜反应中过量的氨水对反应有所不利因此在配制银氨溶液时,氨水必须加到最初出现的沉淀恰好溶解为止如果溶液中加入过量氨水,增大了产物NH3 的浓度,会使该电离平衡向逆反应的方向移动,抑制了[Ag(NH3)2]+ 的电离,使溶液中[Ag]+ 浓度相应减少,导致银镜反应效果不佳,所以氨水不宜过量,否则会影响试剂的灵敏度3、银氨溶液必须随配随用, 不能久置因为久置的银氨溶液会析出雷酸银和叠氮银(AgN3 )、氮化银(Ag3 N)、亚氨基银(Ag2 NH) 等爆炸性沉淀物这些沉淀物如受震动撞击会发生猛烈的爆炸,即使用玻璃棒摩擦管壁也会分解而发生猛烈爆炸因此试剂宜临时配制,不可久存4、溶液的PH 值也对银镜反应有所影响通常银镜反应在PH=9—10 条件下进行比较合适因为在碱性溶液中醛类的还原能力比在酸性溶液中强,但是在过强碱性溶液中加热银氨溶液会使少量氨失去,就容易形成雷爆银。
同时,PH>11 时,反应过快,会产生大量黑色的银粒沉淀,即得不到光亮的银镜5、银氨溶液的浓度也对银镜反应有所影响如果银氨溶液浓度过高,则反应速度太快,使形成的Ag 的晶核过大,导致其不能均匀而平缓地沉积形成银镜,而只能形成结构疏松的海棉状的黑色银粒一般银氨溶液的浓度在2%—5% 范围内比较合适+ -全文完-。












