乙醛银镜反应的实验条件的探究.docx

          乙醛银镜反应的实验条件的探究                    黄漫兮（湖南省长沙市明德中学）人教版高中化学选修5中《醛》中关于银镜反应是这样描述的：在洁净的试管中加入1 mL 2％的AgNO3溶液，然后边振荡试管边逐滴加入2％的稀氨水，至最初产生的沉淀恰好溶解为止制得银氨溶液再滴入3滴乙醛，振荡后将试管放在热水浴中温热，观察并记录实验现象其表述简单明了，按其要求进行操作，成功率不高，直接影响了对乙醛还原性的验证为了寻找乙醛银镜反应的合适条件进行了实验，得到了如下结论一、反应液的配制1.试剂（分析纯）和仪器乙醛（CH3CHO）、氢氧化钠（NaOH）、硝酸银（AgNO3）、氨水（NH3·H2O）；仪器：数显电热恒温水浴锅（上海汗诺仪器有限公司）、秒表（上海秒表厂）2.反应液的配制（1）银氨溶液的配制实验时临时配制取所需浓度的硝酸银溶液10滴，然后加1滴1 mol/L的NaOH溶液即产生褐色沉淀,然后逐滴滴加所需浓度的氨水,边加边振摇至沉淀恰好溶解成不同浓度的银氨溶液，然后进行实验2）实验要求所有试管均用铬酸洗液润洗,然后用自来水冲洗至管壁不挂水珠，再用蒸馏水润洗备用。

3）银镜外观标准（分为四级）：一级：漂亮的银白色银镜，均匀致密，效果最佳二级：灰白色或灰黑色银镜，比较均匀致密，效果较好三级：局部或斑点状银镜，效果较差四级：无银镜或黑色浑浊二、实验过程和实验分析1.反应液的温度对成镜反应的影响乙醛的银镜反应是否成功,反应液的温度是关键之一,在硝酸银和氨水浓度不变的条件下,不同的温度所需要的时间和形成的银镜效果是完全不一样的具体如表1表1 不同温度下银镜反应情况（min，级）■（注明：实验采用1 mL 2％的AgNO3溶液+2％的稀氨水+2％乙醛进行可见，在采用教材所用的浓度进行银镜实验时，所用水浴温度为70℃适宜，产生较厚的银白色致密的银镜，效果较好2.反应液酸碱性条件对成镜反应的影响乙醛的银镜反应是否成功，酸碱性条件也是关键因素之一,在银氨溶液的配制过程中，由于滴加了氨水，因此溶液一般为碱性在配制银氨溶液的过程中，笔者进行了如下改动，在洁净的试管中加入1 mL 2％的AgNO3溶液，然后边振荡试管边滴加1滴不同浓度的NaOH溶液，再逐滴加入2％的稀氨水，至最初产生的沉淀恰好溶解为止，制得银氨溶液由于滴加了NaOH溶液，因此成镜时间和效果不同具体结果如表2。

表2 银氨溶液浓度在不同浓度NaOH溶液的反应情况（min，级）■（注明：实验采用热水浴温度为70℃，1 mL2％的AgNO3溶液+2％乙醛进行从表中不难看出：①当NaOH溶液为4 mol/L时,反应时间较短,且成镜效果最好②当NaOH溶液的浓度并不是越大成镜效果越好，当NaOH溶液的浓度大于4 mol/L时，成镜时间短，但是成镜效果并不好反应液的碱性太低，难以形成银镜或成镜效果不理想（偏黑）③不加NaOH溶液时，反应液的碱性太低，难以形成银镜或成镜效果不理想3.硝酸银与氨水浓度对成镜的影响银氨溶液的配制是乙醛银镜反应成功的一个重要环节因此，要想银氨配离子稳定，达到理想状态，硝酸银和氨水浓度的选用特别重要结果见表3表3 硝酸银与氨水浓度、温度之间的关系■（注明：采用的NaOH溶液的浓度为4 mol/L，乙醛的浓度为2％从表中的数据可知:①当硝酸银浓度（1％）太低时,由于银离子少，反应所需的时间长且成镜效果差②当硝酸银取值在2％~4％之间，氨水浓度在2％~4％时，其银离子和氨水的浓度比较适宜，反应所需的时间和成镜效果很理想③若氨水的浓度太大（≥8％）时，由于碱性太强，反而银镜太黑效果不理想。

④表中温度为65℃时，实验季节一般为夏季或者秋季；表中温度为70℃时，实验季节一般为冬季或者春季（作者所处地域为南方）因此，水浴合适温度为65℃~70℃视季节变化而不同4.乙醛浓度与银镜反应的关系乙醛银镜实验的实质是乙醛还原性的验证，不同的乙醛浓度对成镜反应影响又如何呢？因此，为了获得比较有力的数据说明乙醛的还原性，笔者还进行了浓、稀乙醛溶液的对比实验当温度和酸碱度一定时，反应结果见表4表4 乙醛溶液与银镜之间的关系■（注明：采用的NaOH溶液的浓度为4mol/L，水浴温度为70℃从表4的数据可知,当温度适宜时，硝酸银质量分数为2％~4％，氨水的质量分数为2％~4％时，乙醛的质量分数为4％~6％时，成镜反应效果较好，都能得到较厚的具有亮光的银白色的银镜，当乙醛质量分数稍大时，所需时间略短，这说明乙醛在任何浓度下其还原性一样三、讨论由于乙醛具有醛基，因此乙醛具有还原性，因此乙醛能发生银镜反应是无可置疑的，要想实验获得成功，选择最佳实验状态最为关键1.最佳的实验状态从以上实验结果可知，要使乙醛银镜实验获得较好的成镜效果，最佳的实验状态应该控制在:①反应的温度在65~70℃之间为宜，南方的春季或者冬季较冷，可以将水浴温度控制在70℃，夏季或者秋季室温较高，可以将水浴温度控制在65℃。

②乙醛反应液的质量分数在值在4％~6％之间，可以得到较漂亮的银镜③硝酸银溶液的质量分数控制在2％~4％之间，氨水的质量分数控制在2％~4％之间能得到较漂亮的银镜2.配制银氨溶液所需高硝酸银浓度和中碱性氨水浓度的原因从实验分析中我们知道,硝酸银溶液的质量分数控制在2％~4％时，反应效果最为理想，银镜最漂亮这是因为在银氨溶液中，银离子和氨分子容易形成配离子，当Ag+和NH3形成稳定的配离子时［Ag（NH3）2］+时,会使游离的Ag+离子（氧化型）浓度大大降低Ag++NO3-+Na++OH-→AgOH+Na++NO3- 2AgOH→Ag2O↓+H2OAg2O+4NH3+H2O→2［Ag（NH3）2］++2OH-由于形成AgOH需要OH-，因此需要滴加1滴NaOH溶液，但是溶液的碱性过强，根据能斯特方程可知，其电极电势会降低，即金属离子的氧化能力会减弱因此，适当滴加碱性溶液，以及提高硝酸银浓度,有利于乙醛的成镜反应当然，硝酸银浓度调高了，氨水的浓度也要相应高一些应当注意的是，硝酸银浓度低时不要选高浓度的氨水配制银氨溶液，如4％AgNO3不要选8％NH3·H2O，否则极易造成氨水过量，影响银镜的形成。

3.要适度控制温度从前面的分析可知,反应的温度必须控制在65℃~70℃之间,这是因为乙醛在较高温度下容易挥发，造成实际参加反应的乙醛质量分数减少，影响银镜的产生同时，由于实验室条件和室温的原因，使得试剂本身的温度处于不同的情况，例如，冬天室温低，试剂温度较低，加热时间长，需要适当水浴温度；夏天室温高，试剂温度高，加热时间缩短，可以适当降低水浴温度一般控制在65℃~70℃较适宜  -全文完-。