Реакция серебряного зеркала — это красивое название химической реакции, результатом которой является выпадение тонкого слоя серебра на стенках того сосуда, где проходил процесс. Когда-то так и обрабатывались все поверхности, где нужен был зеркальный налет.
Сейчас этот способ получения тонкого металлического налета на стекле или керамике применяется только в том случае, если необходимо создать токопроводящий слой на диэлектриках, а также при производстве оптики для телескопов, фотоаппаратов и т. п. Использовать эту реакцию можно и для получения чистого серебра. Столь поэтичное название простой химической реакции основано на ажиотаже, который возникает там, где речь заходит о драгоценных металлах — золоте и серебре.
Как провести реакцию в домашних условиях
Для того чтобы провести восстановление серебра из его оксида не в лабораторных условиях, необходимо в воде растворить азотнокислое серебро. Взять его можно в аптеке. Это ляписный карандаш. Воду лучше использовать дистиллированную. Получить ее можно простой конденсацией воды, испаряющейся из кипящего чайника.
Укажите вещества, не участвующие в реакции серебряного зеркала
Если исходить из полулитровой емкости, то в таком количестве раствора азотнокислого серебра необходимо растворить еще нашатырный спирт (1 ч. л.). Сюда же нужно добавить 2-3 капли формальдегида — формалина.
Все реактивы вступают в реакцию не сразу, поэтому взболтайте как следует раствор и оставьте его в покое примерно на сутки. Если все пройдет успешно, то за этот срок ваша банка покроется тонким металлическим слоем. Таким же слоем покроется тот предмет, который вы поместите в банку.
Иногда что-то идет неправильно и вместо зеркала реакция дает серые осажденные хлопья. Это говорит о том, что реактивы были не совсем чистые. Чаще всего претензии нужно предъявлять к воде и чистоте посуды. Особенно следует обратить внимание на кислотность воды, поскольку больше всего неожиданностей происходит в щелочной среде.
Индикаторная функция реакции
С помощью этой реакции определяют наличие в растворе альдегидов. К этой группе относятся такие органические вещества, которые имеют альдегидную группу. Иначе их называют спиртами, лишенными водорода. Присутствие альдегида в растворе и дает эффект зеркала.
Аммиачный раствор оксида серебра используется для определения моносахаридов и дисахаридов. К первой группе относится глюкоза во всех ее изомерных состояниях, ко второй — лактоза и мальтоза. Особенно реакция серебряного зеркала характерна для глюкозы, что и нашло свое отражение в методах выявления глюкозы и фруктозы.
Несмотря на сходство этих веществ и на то, что фруктоза изомерна глюкозе, они все же разные. В открытой форме альдегидная группа присутствует только у глюкозы. Соответственно, осаждаться серебро будет только в присутствии глюкозы, фруктоза же такой реакции не даст. Но в щелочной среде и фруктоза может дать положительную реакцию.
Таким образом, оксид серебра как реактив может быть применен в качестве индикатора наличия в растворе определенной группы веществ. Кроме того, с помощью описанной реакции вы можете получить чистое серебро, серебряное зеркало и пластинку, с двух сторон покрытую металлическим налетом, что не только забавно, но и часто полезно.
Источник: dzen.ru
В чем суть реакции серебряного зеркала
В научной терминологии можно найти немало красивых и романтичных названий. Одно из них – реакция серебряного зеркала. Когда-то таким способом действительно серебрили зеркала. Сейчас это просто качественная реакция, по которой можно определить наличие альдегидов.
Статьи по теме:
- В чем суть реакции серебряного зеркала
- Как распознать муравьиную кислоту
- Как распознать уксусный альдегид
Серебро, вода, аммиак
Прежде чем начинать химический опыт, необходимо выяснить, что же такое альдегид, наличие которого предстоит определить. Альдегиды представляют собой группу органических соединений, в которых атом углерода имеет двойную связь с атомом кислорода. Каждое такое соединение содержит группу >C=O.
Суть реакции заключается в том, что в результате образуется металлическое серебро, которое осаждается на поверхности. Реакция проводится с веществами, содержащими альдегидную группу, в водном растворе при нагревании, в присутствии аммиака. Чаще всего в реакции используются нитрат серебра, а в качестве альдегида используются глюкоза или обычный сахар. В качестве вещества, содержащего аммиак, обычно используется нашатырный спирт.
Работать с солями серебря нужно осторожно, поскольку они оставляют черные следы. Опыт проводите в перчатках.
Как происходит реакция
Реактивы для опыта можно найти в любой аптеке. Азотнокислое серебро – это ляписный карандаш. Там же можно купить формальдегид и нашатырный спирт. Помимо всего прочего, нужна химическая посуда. Вещества, с которыми вам придется иметь дело, неагрессивны, но любые химические опыты лучше проводить в пробирках и колбах из химического стекла. Разумеется, посуду нужно тщательно вымыть.
Сделайте водный раствор нитрата серебра AgNO3. Добавьте в него нашатырный спирт, то есть гидрооксид аммония NH4OH. У вас образуется оксид серебра Ag2O, который выпадает в виде коричнево осадка. Затем раствор становится прозрачным и образуется комплексное соединение [Ag(NH3)2]OH.
Именно он воздействует на альдегид во время окислительно-восстановительной реакции, в результате которой получаются соль аммония. Формула этой реакции выглядит так: R-CH=O + 2[Ag(NH3)2]OH —> RCOONH4 + 2Ag +3NH3 + H2O. Если во время реакции оставить в банке стеклянную палочку или пластинку, примерно через сутки она покроется блестящим слоем. Такой же слой образуется и на стенках сосуда.
Реакцию можно записать упрощенно:R-CH=O + Ag2O —> R-COOH + 2Ag.
Как делали зеркала
До появления метода напыления реакция серебряного зеркала являлась единственным способом получения зеркал на стекле и фарфоре. В настоящий момент этот способ применяется для получения токопроводящего слоя на стекле, керамике и других диэлектриках. Данная технология применяется для создания просветленной оптики для фотообъективов, телескопов и т.д.
Источник: www.kakprosto.ru
Качественные реакции органических соединений
Органическая химия – это химия соединений углерода. Она характеризуется огромных количеством соединений, разделяемых на множество классов. При этом, все они состоят из органогенных элементов – углерода, водорода, некоторые – кислорода и азота. Для каждого класса, и, порой, соединения характерны специфические свойства.
Несмотря на схожий элементный состав, эти соединения можно идентифицировать с помощью различных реагентов. В этой статье рассмотрим основные качественные реакции органической химии.
План урока:
Основные понятия
Основу всех органических соединений составляют атомы одних и тех же элементов. Различия свойств зависят не от элемента, а от комбинации и порядка их соединения. Выделяют следующие части молекулы:
- Главная цепь – последовательность углеродов (и соединенных с ним водородов, согласно валентности), через которую можно провести линию, не отрываясь от листа.
- Радикалы (боковые цепи) – все углеводородные фрагменты, не вошедшие в главную цепь.
- Функциональная группа – специфическая часть молекулы, определяющая особенности химических свойств. Это может быть кратная связь, радикал, имеющих кислород, азот или кратные связи.
Источник
Именно по функциональным группам осуществляются основные качественные реакции.
Качественные реакции предельных углеводородов
Непредельные углеводороды горят желтым ярким пламенем. Арены и высшие карбоновые кислоты содержат большое количество углерода. Он не успевает сгорать, поэтому пламя коптящее.
Алкины горят с образованием большого количество копоти.
Качественные реакции на кратные связи
Кратные связи – двойная и тройная – способствуют изменению степени окисления углерода и возможности реакций по типу присоединения. Благодаря этому становится возможным окислительно-восстановительный процесс. Именно на этом свойстве основано качественное определение непредельных углеводородов.
Реакция с бромной водой
И алканы и алкены способны присоединять бром. Это жидкость темно-желтого цвета. По мере присоединения атомов брома происходит обесцвечивание бромной воды, что указывает на наличие кратных связей:
Окисление перманганатом калия
Окислительные процессы KMnO4 зависят от среды проведения реакции. Возможно два варианта:
- В нейтральной среде при добавлении перманганата к непредельному углеводороду происходит обесцвечивание:
3C₂H₄ + 2KMnO₄ + 4H₂O = 3OH-CH₂-CH₂-OH + 2MnO₂ + 2KOH
- В щелочной среде выпадает бурый осадок MnO4
Эти две реакции позволяют определить наличие кратной связи, но класс непредельного углеводорода (две или три связи) нельзя.
Реакция серебряного зеркала
Качественной реакцией на алкильную группу является реакция с реактивом Толленса. К раствору алкина прибавляют аммиачный раствор гидроксида серебра. Если в реакционной смеси присутствует тройная связь, то белые хлопья ацетиленида серебра в растворе, чего достаточно для индикации.
Если при таких же условиях использовать хлориддиаммин меди, то осадок образуется красно-коричневый.
Качественные реакции на спиртовую группу
Спирты содержат ОН-группу. В отличии от гидроксильной группы неорганических соединений, она проявляет кислотные свойства. Определить наличие спиртовой группы можно с помощью металлического натрия. Произойдет реакция замещения с выделением газообразного водорода:
Окисление спиртов так же может служить качественной реакцией.
Таблица. Признаки спиртовой группы в реакциях окисления
Многоатомные спирты (содержащие несколько ОН-групп) можно определить с помощью гидроксида меди. При этом происходит образование комплексного соединения синего цвета:
Качественные реакции на фенол
Иногда важно определить не только спиртовую группу, а молекулу целиком. Например, молекулу фенола определяют тремя качественными реакциями:
- При использовании лакмуса раствор краснеет.
- Добавление FeCl При добавлении раствора хлорида железа раствор становится фиолетовым:
- добавление бромной воды к фенолу сопровождается выпадением белого осадка.
Качественные реакции на альдегидную группу
Альдегидная группа дает ряд схожих со спиртами реакций. Например, окисление перманганатом калия и дихроматом калия проходит с проявлением тех же признаков реакции.
Специфической реакцией на эту группу является взаимодействие с аммиачным раствором оксида серебра, которая называется «реакция серебряного зеркала». В результате реакции образуется серебро, выстилающее стенки пробирки – образуется зеркальный налет:
В случае если пробирка загрязнена или реакционная смесь слишком сильно сотрясается, налет не образуется. В этом случае просто выпадут серые хлопья.
Другой реактив для идентификации альдегидов – Cu(OH)2. При их взаимодействии выпадает красный осадок:
Иногда во время реакции образуется осадок чистой меди на стенках пробирки:
Качественная реакция на кислотную группу
Карбоксильная группа проявляет те же свойства что и неорганические кислоты. Определить их можно реакцией с гидрокарбонатом натрия или чистым натрием с выделением газа. В первом случае образуется оксид углерода:
Во втором – чистый водород:
Специфической реакцией карбоновых кислот является взаимодействие со спиртами – реакция этерификации. При таком процессе можно почувствовать запах сложного эфира (ореховый, яблочный и т.д.).
Качественная реакция на аминогруппу
Амины – это производные аммиака, в которых водород замещен на углеводородный радикал. Они определяются добавлением азотистой кислоты. Различают алифатические, ароматические и жирно-ароматические амины, исходя из природы радикала. В зависимости от количества радикалов выделяют первичные, вторичные, третичные амины или полиамины. Все они определяются одним и тем же в, но признаки реакции могут быть различными в зависимости от состава.
Определение первичных аминов
В первичных аминах аминогруппа восстанавливается до водорода. Признаком реакции является выделение азота:
Азотистая кислота очень слабая, поэтому ее образование происходит в процессе реакции. Используется соль нитрит металла и минеральная кислота:
Качественная реакция вторичных аминов
При аналогичной реакции вторичных аминов образуется желтое маслянистое вещество с характерным запахом аммиака:
Качественная реакция третичных аминов
Третичные амины реагируют с азотистой кислотой только при нагревании. При этом не образуется аналитически значимых признаков. При комнатной температуре реакция не идет. Таким образом, отсутствие реакции с азотистой кислотой служит признаком этого класса соединений.
Качественная реакция анилина
Ароматические амины идентифицируются другими способами. Как и большинство непредельных органических соединений, анилин обесцвечивает бромную воду:
Таблица. Качественные реакции анилина
Качественная реакция полисахаридов
Идентифицировать полисахариды (крахмал) можно добавлением раствора йода. В этом случае реакции не происходит, образуются комплексные соединения – клатраты. Молекулы йода встраиваются в полисахаридную цепь через поры, из-за чего меняется цвет раствора. Такое соединение имеет сине-фиолетовый цвет.
Реакция очень чувствительная, определяется даже небольшое количество крахмала. Цвет зависит от количества крахмала: от синего до фиолетового.
Качественная реакция на амидную группу
Определить амидную группу можно с помощью медного купороса в щелочной среде. Такая реакция называется биуретовая реакция. В основном, это имеет значение при определении наличия белка в растворе, так как они содержат амидные группы.
В этом случае, также, образуется комплексное соединение красно-фиолетового цвета:
Белок + CuSO4 + NaOH ——> красно-фиолетовое окрашивание.3
Источник
Источник: 100urokov.ru