银氨溶液可否和甲酸根反应

1 引言

实验结果表明, 银氨溶液不能作用于Na2CHO溶液。这证明了银氨溶液不能与甲酸中的醛基反应。某些有机课本中认为银氨溶液能与甲酸中的醛基。事实证明这种说法是错误的。CHO-与醛基为化学性质不同的两种物质, 不能将它们同等看待, 而且HCHO为酸性溶液, 其与银氨溶液反应会破坏两者的碱性环境, 使两者失效, 本实验所用的Na2CHO (aq) 使用HCHO配置。本实验通过如下方法配制:用质量分数为0.90的HCHO (aq) (ρ=1.20 g/m L) 6毫升, 用质量分数为0.2的氢氧化钠溶液调节p H=9-10。同时调节体积至30毫升, 使每1毫升混合物中存在Na2CHO约为5.0毫摩尔。

2 银氨溶液与CHO-反应

对于CH3CHO, 通常使用如下方法鉴别:于试管中滴加1毫升质量分数为0.2的硝酸银溶液, 将两者混合均匀, 加入质量分数为0.3的NH3-H2O (aq) 知道溶液中的悬着物彻底消失既得到实验所用的银氨溶液。然后滴入1.5毫升CH3CHO, 离心混合物, 将其放入恒温水浴锅中。通过该试验进行识别CHO-的反应如下:取质量分数为0.2的硝酸银溶液, 加入质量分数为0.3的CH3CHO溶液或者HCHO溶液, 加入质量分数为0.3的NH3-H2O (aq) 知道溶液中的悬着物彻底消失, 放入55~65摄氏度恒温水浴锅。实验需要的药品和实验结果见表1。在加入NH3-H2O (aq) 之前最好滴入其他试剂防止无关的非中性物质对反应环境的影响, 从而得到十分明显的实验现象。

3 实验的分析和结论

实验证明, 实验三中没出现明显的实验现象, 实验二中的现象与实验三中的相同。银氨溶液和Na2CHO (aq) 没有出现光亮的银镜, 说明其与Na2CHO (aq) 不能反应。

3.1 加入了氢氧化钠的银氨溶液与Na2CHO (aq) 的反应实验

通过教材中常见的实验并不能让加入了氢氧化钠的银氨溶液与Na2CHO (aq) 反应。所以, 本文通过使用较多量的氢氧化钠溶液使环境的PH提高从而使CHO-的还原性增加, 同时提高硝酸银和NH3-H2O (aq) 的加入量, 换用100摄氏度的水浴锅恒温加热。在这种实验条件下两者能否起化学反应呢?

3.2 实验的操作和现象

在试管中滴入质量分数为0.1的硝酸银溶液5毫升 (密度为1.21 g/m L, 其中硝酸银共4.1毫摩尔) , 滴入少许质量分数0.1的Ag (NH3) 2OH, 后加入质量分数0.2的氢氧化钠溶液, 再滴入Na2CHO (aq) , 最后加入质量分数为0.1的NH3-H2O (aq) , 放入振荡器振荡至肉眼不可见悬着物。将反应体系置于恒温水浴锅, 100摄氏度水浴, 观察现象。

实验需要的药品和实验结果见表2。

未加入氢氧化钠溶液的反应体系没有出现相应的反应现象。反应体系中氢氧化钠溶液越少 (除实验7) , 则出现反应现象的时间越长, 试管壁上附着的银单质颜色越深 (这些银单质中实际上是银与氧化银的混合物) 。在实验4、6中于恒温水浴锅中放置三分钟即可看到有暗黑色单质附着于试管壁, 继续在水浴锅中放置0.5h, 则出现下列反应:试管壁上的附着物掉落, 同时生成物上出现气体, 暗色的沉淀逐渐变成明亮的银色。

3.3 确定银氨溶液与Na2CHO (aq) 反应

若银氨溶液与Na2CHO (aq) 可以反应。实验6物料:硝酸银约为3.2毫摩尔、Na2CHO 4.6毫摩尔。若二者完全反应, 则体系里不存在二氨合银离子, 产生大概1.6毫摩尔碳酸根。通过电子酸碱计测定在水浴锅中放置0.5h之后的反应体系的PH, 结果显示溶液的PH=13.6。在反应体系中取一定量溶液滴入6mol/L的HCL, 溶液迅速变为灰白色悬浊液, 并未生成气体, 滴入相同浓度的HNO3, 则观察不到相似的悬浊液产生, 由此判断不含碳酸根。

3.4 实验的分析和结论

根据以上实验数据, 基本可以证明Na2CHO并未参与反应。反应完成后的反应体系中也并不存在碳酸根。从而说明银氨溶液和Na2CHO之间反应不能产生银镜现象, 所以加入了氢氧化钠的银氨溶液做不到识别出Na2CHO。

摘要：在高中课本中一般用银氨溶液识别有机物中的醛基, 而甲酸的分子结构中也含有醛基, 所以在学习时我们一般认为甲酸也可以与银氨溶液发生银镜反应, 可以与新制氢氧化铜溶液生成沉淀。查阅大量文献后, 我们归纳出发生银镜反应的条件是:以4%9%硝酸银制备银氨溶液在银氨溶, 通过氢氧化钠溶液使溶液处于p H=913的范围, 后用沸水加热0.5h, 对甲酸的多少则无要求。但是银镜反应的实验现象也许不是醛基被氧化及氧化银被还原造成的, 也有可能是氧化银发生歧化反应生成了单质银。因此, 本文重新对银氨溶液与甲酸的反应设计实验并分析实验数据, 对银氨溶液可否和甲酸根反应进行实验研究。

关键词：银氨溶液,甲酸根,反应