银镜反应的进一步探究

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1、银镜反应条件的进一步探究刘金波嘉峪关市第五中学甘肃省嘉峪关市735112内容摘要银镜反应是一个重要的自机化学反应，通常用于醛基的检验，但是在实际教学过程中做银镜反应不容易成功。为了提高实验的成功率，本文作者使用电化学方法对银镜反应的条件进行了进一步探究，阐明了进行银镜反应时必须在硝酸银溶液中加入氨水并应该控制氨水用量的原因。关键词银镜反应电极电势氨水银镜反应是一个重要的有机化学反应，通常用于醛基的检验，但是在实际教学过程中做银镜反应不容易成功。为了提高实验的成功率山，不少老师对银镜反应作积极的探索，但都是从控制实验

2、条件、提高成功率的角度出发，并没有解释为什么要那样做。本文作者对银镜反应的反应条件进行了理论和实验探究。对“该反应的为什么要这样做”提出了进一步的见解，仅供各位同行参考。1＞乙醛和硝酸银在酸性环境中的反应硝酸银溶液水解，呈现弱酸性。硝酸银溶液的浓度与溶液的PH值Z间的关系见表止表1溶液的PH值与硝酸银溶液之间的关系硝酸银溶液的浓度mol•L1PH值13.20.13.70.014.20.0014.7对于银镜反应的解释，现有的理论认为是银氨溶液中的二氨合银配离了释放出的银离子被乙醛还原生成银镜⑵。根据化学反应速度理论，

3、反应物浓度越大，反应速度越快。可以想象，如果溶液中的银离了的浓度较大，则更容易发生银镜反应。在硝酸银溶液中，银离子没有和氨形成配离子，银离子浓度较大，从理论上讲更容易和乙醛发生银镜反应。为此，进行实验【实验1】取两只洁净的试管编号A、B,将lmL2%的硝酸银分别注入两只试管中，然后逐滴滴加乙醛，在A试管中滴加三滴乙醛溶液，在B试管中加入约ImL乙醛溶液，振荡后，把试管放入热水中，观察现象。【实验现彖】在A试管呈现浅黄色混浊，振荡后，溶液变澄清。B试管无银镜出现，也没有出现混浊。【分析】在硝酸银溶液中，银离子的浓度远

4、大于银氨溶液中银离子浓度，因此，硝酸银溶液更容易发生银镜反应。在硝酸银溶液屮应该有银镜反应发生，或因反应速度太快，生成黑色单质银生成。实验结果表明无银生成，说明在溶液中可能存在竞争反应。在溶液屮与银离子竞争的物质有：硝酸根离子和氧气。在溶液中银离子、硝酸根离子、氧气的述原电势见表2、表3、表4。由于乙醛的半电池反应的数据不易得到，且在儿个反应中，均是乙醛被氧化，其电极反应相同，其电极电势也相同，对结杲无影响，所以在此仅根据硝酸根离子、氧气、银离子的还原电势来说明问题。Ag'+e=Ag（l）o=O.799v表2不同浓

5、度的硝酸银溶液小，银离子的还原电势硝酸银的浓度银离子的还原电势（mol•「）（V）10.7990.10.7400.010.6810.0010.622考虑到在进行银镜反应时，使用的硝酸银溶液的浓度比较稀，且硝酸银水解显酸性，故选用如下的半反应：N03+4H++3e~=NO+2H2O（1）°二0.96硝酸根离子在不同PH值、不同NO分压时的电极电势见表3：表3不同PH值、不同NO分压时硝酸根离了的还原电势PH硝酸根离子的电极电势P(NO)/P°=l(V)P(NO)/P°=O.1P(NO)/P°=0.0120.7830.

6、8030.82340.6260.6460.66560.4680.4880.50880.3110.3300.350100.1530.1730.19212-0.0050.0150.03514-0.162-0.143-0.123在不同条件卜，氧气的还原电势见表4：表4不同PH、不同氧气分压下，氧气的还原电势PHP(O2)/P°=1氧气的还原电势(V)P(02)/P°=0.1P(02)/P°=0.0121.Ill1.0961.08140.9930.9780.96360.8740.8600.84580.7560.7410.7

7、27100.6380.6230.608120.5200.5050.490140.4020.3870.372从表1可以看出，2%的硝酸银溶液的PH约为3〜4,而空气中的氧气分压约为0.2P°,在空气中，NO的分压较低。考虑到这些反应环境，显然，在乙醛和硝酸银溶液混合时，由于硝酸根离了及氧气的还原电势均高于银离了的还原电势，所以乙醛首先被氧气或硝酸根离子氧化，即银镜反应不能在硝酸银溶液屮进行。2、乙醛和硝酸银在碱性环境中的反应既然乙醛和硝酸银在酸性环境屮不能进行，那么硝酸银和乙醛在碱性环境屮能否反应？在碱性溶液中，银离

8、了转化为氢氧化银，氢氧化银不稳定，分解成氧化银。在溶液中的稳定状态为氧化银，故采用氧化银的电极电势进行分析。先进行实验2：【实验2】取两只洁净的试管编号A、B,将lmL2%的硝酸银分别注入两只试管中，然后逐滴滴加3滴lmol-L^aOH溶液，在A试管屮滴加三滴乙醛溶液，在B试管屮加入约ImL乙醛溶液，振荡后，把试管放入热水中，观察现象。【实验现彖】在加入Na