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        甲酸銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)條件研究

        2015-06-16 02:19:58
        科技視界 2015年26期
        關(guān)鍵詞:銀鏡硝酸銀水浴

        劉 婷

        (南京醫(yī)科大學(xué),江蘇 南京 210029)

        現(xiàn)在的化學(xué)教材和化學(xué)參考書都認(rèn)為“甲酸分子既有羧基,又有醛基,既具有羧酸的通性,又具有醛的還原性,可發(fā)生銀鏡反應(yīng)[1]”。但是學(xué)生實(shí)驗(yàn)往往難以成功,影響了學(xué)生對(duì)甲酸還原性的認(rèn)識(shí)。筆者也多次試驗(yàn),由于教材中對(duì)甲酸銀鏡實(shí)驗(yàn)的表述過于簡(jiǎn)單,據(jù)此進(jìn)行試驗(yàn),偶爾能生成光亮的銀鏡,成功率比較低,多得到黑色渾濁液。又有很多研究認(rèn)為由于甲酸分子的p-π共軛效應(yīng),在甲酸分子或甲酸根離子中均不存在典型的醛基,所以不發(fā)生銀鏡反應(yīng)[2]。本著科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,為了提高甲酸銀鏡反應(yīng)的成功率,幫助學(xué)生對(duì)于甲酸的結(jié)構(gòu)和特性,尤其是甲酸的還原性的理解,本文就影響甲酸銀鏡反應(yīng)的幾個(gè)條件進(jìn)行了研究,硝酸銀溶液的濃度,氨水溶液的濃度,甲酸溶液的濃度,水浴溫度四個(gè)方面進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn),具體操作步驟和結(jié)果如下。

        1 儀器和主要試劑

        電熱恒溫水浴鍋,硝酸銀、氨水、甲醛、甲酸均為分析純。

        2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

        2.1 實(shí)驗(yàn)條件和銀鏡外觀標(biāo)準(zhǔn)

        所有試管用氫氧化鈉煮沸,再用自來水沖洗,最后用蒸餾水潤(rùn)洗備用。

        銀鏡外觀標(biāo)準(zhǔn):

        一級(jí):銀白色銀鏡,均勻致密,效果最佳;

        二級(jí):灰白色或灰黑色銀鏡,比較均勻致密,效果較好;

        三級(jí):局部或斑點(diǎn)狀銀鏡,效果較差;

        四級(jí):無銀鏡或黑色渾濁。

        2.2 溶液配制方法

        銀氨溶液配制,取所需濃度硝酸銀溶液10滴,逐滴加入所需濃度氨水溶液,邊加邊振搖直至沉淀恰好溶解,然后加入甲酸或甲醛5滴,振搖,放入水浴中加熱。

        2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和結(jié)果分析

        2.3.1 硝酸銀溶液的濃度和氨水溶液的濃度對(duì)銀鏡反應(yīng)的影響

        選擇 0.25mol/L、0.5mol/L、0.75mol/L、1mol/L 4種濃度的硝酸銀溶液,1mol/L、2mol/L、3mol/L、6mol/L 4 種濃度的氨水溶液,5%甲醛溶液,觀察并記錄銀鏡的產(chǎn)生,選出最合適的硝酸銀和氨水濃度,結(jié)果見表1。

        表1 硝酸銀溶液的濃度和氨水溶液的濃度對(duì)銀鏡反應(yīng)的影響(5%甲醛,60~70℃水浴)

        現(xiàn)象:從表1可見,3mol/L和6mol/L氨水濃度大,容易過量,影響銀鏡效果;0.25mol/L硝酸銀溶度太稀,銀鏡效果不理想。 0.75mol/L和 1mol/L硝酸銀效果較好,而1mol/L和2mol/L氨水效果較好,從表上可見,選擇1mol/L的硝酸銀溶液和1mol/L的氨水溶液做甲酸的銀鏡反應(yīng)最為理想。

        2.3.2 不同濃度的甲酸溶液和不同溫度水浴對(duì)銀鏡反應(yīng)的影響

        選擇1mol/L的硝酸銀濃度,1mol/L的氨水溶液,1%、5%、10%、30%4 種濃度的甲酸溶液, 在常溫、50~60℃、60~70℃、70~80℃、80~90℃、90~100℃這6種溫度的水浴中觀察銀鏡產(chǎn)生。

        表2 不同濃度的甲酸溶液和不同溫度水浴對(duì)銀鏡反應(yīng)的影響(1mol/L AgNO3,1mol/L NH3·H2O,反應(yīng)時(shí)間 20min)

        現(xiàn)象:從表2可見,甲酸濃度和水浴溫度對(duì)甲酸的銀鏡反應(yīng)影響很大,甲酸太稀或太濃效果都不佳,5%的甲酸效果最好。水浴溫度要達(dá)到70℃以上比較好,但是成鏡速度還是溫度越高越好。在90~100℃水浴中最快產(chǎn)生,其次是80~90℃。

        綜上所述,甲酸是可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)的。然而影響甲酸銀鏡反應(yīng)的因素主要是硝酸銀溶液的濃度,氨水溶液的濃度,甲酸溶液的濃度,水浴溫度。 1mol/L AgNO3,1mol/L NH3·H2O,5%HCOOH,80~90℃水浴溫度20分鐘之內(nèi)可生成漂亮均勻致密銀鏡。

        [1]陳夢(mèng)龍.甲酸銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)條件改進(jìn)[J].化學(xué)教育,2005,3:56-57,64.

        [2]孫曉朵,孫怡.甲酸還原性研究[J].衛(wèi)生職業(yè)教育,2009,27(11).

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