Kimyasal deney: gümüş bir ayna elde etmek. Gümüş aynanın reaksiyonunun özü nedir? Gümüş aynanın amonyak gümüş oksit çözeltisi ile reaksiyonu
Cam üzerinde ayna kaplama oluşumunun güzel etkisi ile yapılan deney oldukça görseldir. Bu reaksiyon tecrübe ve sabır gerektirir. Bu yazıda ekipmanın gerekli ve özel hazırlanmasını öğrenecek ve ayrıca bu sürecin hangi reaksiyon denklemlerinde gerçekleştiğini göreceksiniz.
Reaksiyonun özü gümüş ayna- aldehitlerin varlığında gümüş oksit amonyak çözeltisinin etkileşimi sırasında redoks reaksiyonunun bir sonucu olarak metalik gümüş oluşumunda.
"Gümüş Ayna" (soldaki test tüpü)Dayanıklı bir gümüş katman oluşturmak için ihtiyacınız olacak:
- 100 ml'ye kadar kapasiteli cam şişe;
- amonyak çözeltisi (%2,5-4);
- gümüş nitrat (%2);
- formaldehitin sulu çözeltisi (%40).
Bunun yerine, hazır bir Tollens reaktifini (gümüş oksitin amonyak çözeltisi) alabilirsiniz. Bunu oluşturmak için 10 damla suya 1 gram gümüş nitrat eklemeniz gerekir (sıvı uzun süre saklanacaksa karanlık bir yere veya koyu duvarlı bir cam kaba koymanız gerekir). Deneyden hemen önce çözelti (yaklaşık 3 ml), %10'luk sulu sodyum hidroksit çözeltisi ile 1:1 oranında karıştırılmalıdır. Gümüş çökebilir, bu nedenle yavaş yavaş amonyak çözeltisi eklenerek seyreltilir. Amonyak çözeltisiyle başka bir muhteşem deney yapmanızı ve bir "kimyasal fotoğraf" basmanızı öneririz.
Reaksiyon oda sıcaklığında gerçekleştirilir. Başarılı bir finalin ön koşulu, cam kabın tamamen temiz ve pürüzsüz duvarlarıdır. Duvarlarda en ufak kirletici parçacıklar varsa, deney sonucunda elde edilen tortu siyah veya koyu gri renkte gevşek bir tabaka haline gelecektir.
Şişeyi temizlemek için kullanmanız gerekir farklı türler alkali çözeltiler.Bu nedenle, işleme için, temizlendikten sonra damıtılmış su ile yıkanması gereken bir çözelti alabilirsiniz. Temizlik maddesinin bulunduğu şişeyi defalarca durulamak gerekir.
Gemi temizliği neden bu kadar önemli?
Gerçek şu ki, deneyin sonunda oluşan koloidal gümüş parçacıklarının cam yüzeyine sıkı bir şekilde yapışması gerekiyor. Yüzeyinde yağ veya mekanik parçacıklar olmamalıdır. su tuz içermez ve şişenin son temizliği için idealdir. Evde hazırlanabilir ancak hazır sıvı satın almak daha kolaydır.
Gümüş ayna reaksiyon denklemi:
Ag₂O + 4 NH₃·Н₂О ⇄ 2ОН + 3Н₂О,
burada OH, metal oksidin sulu bir amonyak çözeltisi içinde çözülmesiyle elde edilen diamin gümüş hidroksittir.
Diamin gümüş kompleksi molekülü
Önemli! Reaksiyon düşük amonyak konsantrasyonlarında çalışır; oranlara dikkatlice uyun!
Reaksiyonun son aşaması şu şekilde ilerler:
R (herhangi bir aldehit)-CH=O + 2OH → 2Ag (çökeltilmiş gümüş kolloid) ↓ + R-COONH₄ + 3NH₃ + H₂O
Reaksiyonun ikinci aşamasını, şişeyi brülör alevi üzerinde dikkatlice ısıtarak gerçekleştirmek daha iyidir - bu, deneyin başarılı olma şansını artıracaktır.
Gümüş bir aynanın tepkisi ne gösterebilir?
Bu ilginç kimyasal reaksiyon yalnızca bir maddenin belirli durumlarını göstermekle kalmıyor, aynı zamanda aldehitlerin niteliksel bir tespitini gerçekleştirmek için de kullanılabiliyor. Yani böyle bir reaksiyon şu soruyu çözecektir: çözeltide aldehit grubunun olup olmadığı.
Aldehitlerin genel yapısal formülü
Örneğin benzer bir süreçte bir çözeltinin glikoz mu yoksa fruktoz mu içerip içermediğini öğrenebilirsiniz. Glikoz olumlu bir sonuç verecektir - bir "gümüş ayna" elde edeceksiniz, ancak fruktoz bir keton grubu içerir ve gümüş bir çökelti elde etmek imkansızdır. Analizin yapılabilmesi için formaldehit çözeltisi yerine %10'luk glikoz çözeltisinin eklenmesi gerekmektedir. Çözünmüş gümüşün neden ve nasıl katı bir çökeltiye dönüştüğüne bakalım:
2OH + 3H₂O + C₆H₁₂O₆ (glikoz) = 2Ag↓+ 4NH₃∙H₂O + C₆H₁₂O₇ (glukonik asit oluşur).
Gümüş ayna reaksiyonunun ne olduğunu anlamak gerekiyor mu? Gümüş ayna reaksiyonu, gümüş oksitin amonyak çözeltisinden metalik gümüşün indirgenmesi işlemidir.
Ag2O + 4NH4OH ↔ 2OH + H2O
Sulu bir amonyak çözeltisindeki gümüş oksit, karmaşık bir gümüş bileşiği - gümüş diamin hidroksit (I) OH - oluşturmak üzere çözünür.
Gümüş kompleksi bileşiğine herhangi bir aldehit (formaldehit) eklendiğinde oksidasyon-indirgeme reaksiyonu sonucu metalik gümüş oluşur. Reaksiyonun bir sonucu olarak, cam test tüpünün duvarlarında güzel bir gümüş veya ayna kaplaması oluşacaktır.
R-CH=O + 2OH → 2Ag ↓ + R-COONH4 + 3NH3 + H2O
Herhangi bir kimya ders kitabında gümüş ayna reaksiyonunun aldehitleri tespit etmek için kullanılabileceğini okuyabilirsiniz. Örneğin glikoz “gümüş ayna” reaksiyonu verirken fruktoz vermez. Ancak aldehitler gibi gümüş aynayla reaksiyona girebilen birçok kimyasal vardır.
Gümüş ayna reaksiyonunu pratikte nasıl gerçekleştirebilirsiniz?
İlk bakışta gümüş ayna reaksiyonunu gerçekleştirmek çok kolay gibi görünüyor ancak bu tamamen doğru değil. Her şey basit görünüyordu, bir miktar aldehit içeren bir amonyak çözeltisini alabilir, bu bir formaldehit veya glikoz çözeltisi olabilir ve gümüş ayna reaksiyonunu gerçekleştirebilirsiniz. Ancak bu, gümüş ayna reaksiyonunun ne olduğunu anlamak için basit ve ilkel bir yaklaşım mı? Bu tepki hayal kırıklığına yol açabilir. Cam üzerinde beklenen ayna kaplama yerine çözelti içinde siyah veya kahverengi bir gümüş süspansiyonu oluşabilir.Genellikle tepki şu şekildedir basit bir şekildeçoğu durumda başarısızlıkla sonuçlanır. Ayna yapmayı başarsalar bile kalitesi çok düşük olacaktır. Gümüş tabakanın kırılgan ve düzensiz olduğu ortaya çıkıyor. Bu neden oluyor? Bu kadar başarısız bir tepkinin birçok nedeni var. Bunlardan iki ana neden ayırt edilebilir: reaksiyon için gerekli koşulların sağlanamaması veya gümüşleme için cam yüzeyinin kötü hazırlanmış olması.
Reaksiyonun sonucunda pozitif yüklü bir gümüş iyonu oluşur ve bu iyon aldehit grubuyla birleşerek küçük veya koloidal gümüş parçacıkları oluşturur. Bu kadar küçük parçacıklar camın yüzeyine sıkı bir şekilde yapışabilir veya gümüş bir süspansiyon halinde çözelti içinde kalabilir.
Kolloidal gümüş parçacıklarının cama güvenilir bir şekilde yapışması ve güçlü ve düzgün bir gümüş tabakası, yani bir ayna oluşturması için, gümüşlemeden önce camın yüzeyinin yağdan arındırılması gerekir. Camın yüzeyi sadece mükemmel şekilde temiz olmamalı, aynı zamanda mümkün olduğunca pürüzsüz olmalıdır.
Camın ana kirletici maddesi, çıkarılması gereken yağdır. Yağın uzaklaştırılması için alkali çözelti ve sıcak krom karışımı kullanılır ve ardından cam birkaç kez damıtılmış su ile yıkanır. Alkali yoksa son çare olarak sıradan sentetik kullanabilirsiniz. deterjan bulaşıklar için. Yağdan arındırıldıktan sonra camın kalay klorür ve damıtılmış su çözeltisiyle durulanması faydalıdır.
Tüm çözeltiler damıtılmış su ile yapılmalıdır. Damıtılmış su bulunmuyorsa son çare olarak yağmur suyunu kullanabilirsiniz. Gümüş ayna reaksiyonunda metalik gümüşü azaltmak için genellikle indirgeyici maddeler kullanılır: formaldehit veya glikoz. Bu iki maddenin seçimi kimyasal reaksiyonun hangi amaçla kullanılacağına bağlıdır.
Formaldehit kullanılarak gümüş ayna reaksiyonu
Deneyi göstermek için formaldehit katılımıyla gümüş bir aynanın reaksiyonu gerçekleştirilebilir. Dayanıklı ve düzgün bir yüzeye sahip yüksek kaliteli bir ayna yapmanız gerekiyorsa, glikoz kullanmak daha iyidir.Gümüş cam için gümüş tuzu - gümüş nitrat içeren gümüş almak daha iyidir. Gümüş nitrata amonyak ve alkali çözeltileri eklenir. Gümüşün cam üzerine çökelmesi alkali bir çözelti içinde gerçekleşmelidir. Bu durumda alkali çözeltinin fazlalığı da istenmediğinden çok fazla olmamalıdır. Tekniğe bağlı olarak gümüş ayna reaksiyonu oda sıcaklığında veya ısıtıldığında gerçekleştirilir.
Çözelti renk aldığında kahverengi Bu, çözeltide küçük koloidal gümüş parçacıklarının oluştuğu anlamına gelir. Daha sonra camın yüzeyinde indirgenmiş gümüşten oluşan ince bir ayna kaplama oluşur. Gümüş aynanın reaksiyonunu gerçekleştirmek çok kolaydır ancak kaliteli bir ayna elde etmek çok zor olabilir. Yüksek kaliteli bir gümüş kaplama - gümüş bir ayna elde etmek için çok fazla çalışmanız, dikkatli ve ısrarcı olmanız gerekir.
Deney için, ön bilgi edinmek ve gümüş aynanın reaksiyonunun ne olduğunu bulmak amacıyla camın basit gümüşlenmesini gerçekleştirebilirsiniz. Bu reaksiyon gösterildiğinde ayna çok kaliteli olmayabilir.
Reaksiyonu gerçekleştirmek için ihtiyacımız olacak: 50 - 100 ml kapasiteli temiz bir cam şişe, yüzde 2,5 ila 4 konsantrasyonda amonyak çözeltisi, yüzde 2'lik gümüş nitrat çözeltisi ve formaldehit çözeltisi.
Gümüşlemeden önce şişeyi kimyasal reaksiyona hazırlıyoruz. Şişeyi fırça ve sabunla silerek mekanik kirliliklerden temizleyelim ve ardından şişeyi damıtılmış suyla durulayalım. Daha sonra krom karışımıyla durulayıp, ardından tekrar damıtılmış suyla duruluyoruz.
Şişenin dörtte birine yüzde 2'lik bir çözelti dökün, ardından bu çözeltiye yavaş yavaş amonyak çözeltisi ekleyin. Yüzde 25 oranında amonyak çözeltisi alınıp damıtılmış su ile 8 ila 10 kat seyreltilerek amonyak çözeltisi hazırlanır. Düşen çökelti fazlası içinde tamamen eriyene kadar gümüş nitrata yavaş yavaş amonyak çözeltisi ekliyoruz. Oluşan çözeltiye, duvar boyunca yavaş yavaş 0,5 - 1 ml formalin çözeltisi ekleyin. Cam şişeyi sıcak veya daha iyisi kaynar su içeren bir kaba yerleştirin. Yakında şişenin üzerinde güzel bir gümüş ayna oluşturacak şekilde oluşmaya başlayacak.
Bu tekniğin ana dezavantajı, gümüş nitrat çözeltisine yalnızca amonyak çözeltisini değil aynı zamanda bir alkaliyi de eklemeniz gerekmesidir (bu, sodyum hidroksit - NaOH veya potasyum hidroksit - KOH olabilir). Yüksek kaliteli bir ayna kaplaması elde etmek için önce amonyak, ardından alkali eklemelisiniz.
Gümüş aynanın reaksiyonunu basitçe göstermek için, tam tersini yapabilirsiniz: önce kahverengi bir çökelti oluşumu durana kadar gümüş nitrata alkali ekleyin - (Ag2O) ve ardından çökelti tamamen eriyene kadar bir amonyak çözeltisi ekleyin:
2Ag+ + 2OH - = Ag2O + H2O
Ag2O + 4NH3 + H2O = 2OH
Bu tekniği uygularken beyaz bir çökelti oluşabilir, büyük olasılıkla metenamin (veya heksametilentetramin) olacaktır:
6CH2O + 4NH3 = (CH2)6N4 + 6H2O
Beyaz bir çökeltinin oluşması kötü bir işarettir ve yüksek kaliteli bir ayna elde edilmesine katkıda bulunmaz.
Gümüş bir aynanın reaksiyonunun mutlaka asidik bir ortamda değil, alkali bir ortamda gerçekleşmesi gerektiğine özellikle dikkat edilmelidir. Asidik ortamda gümüş aynanın reaksiyonu gümüş kaplama oluşmadan gerçekleşecektir. Bazen reaktifleri karıştırırken ortamın aniden asidik hale gelmesi olur. Reaksiyon karışımına fazla alkali eklenmesi yeterlidir ve cam test tüpünün duvarlarında hemen gümüş bir ayna oluşur.
Glikoz kullanılarak gümüş ayna reaksiyonu
Glikoz kullanılarak yapılan gümüş ayna reaksiyonu yalnızca kimyasal reaksiyonu göstermek için değil, aynı zamanda yüksek kaliteli bir gümüş ayna veya iletken yüzey elde etmek için de gerçekleştirilebilir.Gümüş ayna reaksiyonunun, gümüş oksitin amonyak çözeltisinden (Tollens reaktifi) metalik gümüşün indirgenmesine yönelik kimyasal bir işlem olduğunun herkes farkındadır.
Gümüş ayna reaksiyonu gümüş ayna üretiminin temelini oluşturur. Metalik gümüşün (Ag) oksitlenerek siyah (Ag2S) oluşturmasını, yani matlaşmasını ve çizilmesini önlemek için koruyucu bir vernik ile kaplanır. Bir aynayı gümüşlemek için taze hazırlanmış iki çözelti (A ve B) hazırlamanız gerekir.
Çözüm - A
100 ml damıtılmış su içinde 6 gram gümüş nitratı (AgNO3) çözün, başlangıçta oluşan çökelti çözülene kadar bu çözeltiye sulu bir amonyak çözeltisi ekleyin. Daha sonra elde edilen çözeltiye alkali ekleyin - 70 ml yüzde 3'lük sodyum hidroksit (NaOH) çözeltisi ve çözelti tamamen berraklaşana (fazla olmadan) tekrar sulu amonyak çözeltisine dökün. Elde edilen çözelti damıtılmış su ile 500 ml'ye seyreltilir.Çözüm – B
25 ml damıtılmış su içinde 1,3 gram glikozu çözün (elde edilen çözeltiye bir damla konsantre nitrik asit - HNO3 eklenir) ve elde edilen çözeltiyi iki dakika kaynatın. Daha sonra çözeltiyi soğutun ve aynı hacimde alkolle seyreltin.Çözümler: A ve B kullanımdan önce 10:1 oranında karıştırılır. Çözeltilerin karıştırılmasından sonra 30 dakika içinde cam üzerinde kalın bir gümüş film oluşur.
Bir aynayı gümüşlemeden önce camı iyice temizlemeniz gerekir. Bu çok önemli ve gerekli bir durum. Yüksek kaliteli bir ayna kaplaması elde etmek için bu durum göz ardı edilemez. Cam yüzeyi sıcak bir HNO3 + K2Cr2O7 karışımı ile temizlenir, ardından cam damıtılmış su ile durulanır ve alkol ile işlenir.
Daha kalın bir gümüş tabakası elde etmek için, gümüşlenmiş camın yüzey işlemi, taze hazırlanmış çözelti porsiyonları ile bir veya iki kez daha tekrarlanır. Daha sonra su ve alkolle yıkanarak gümüş bir çökelti oluşur.
Sükroz kullanılarak gümüş ayna reaksiyonu
Gümüş ayna reaksiyonu sükrozun katılımıyla (formaldehit veya glikoz yoksa) gerçekleştirilebilir. Reaksiyondan önce sükroz, yüzde 10 konsantrasyona seyreltilmiş sülfürik ve nitrik asitler kullanılarak hidrolize edilir. Sulu bir şeker çözeltisine, 100 gram şeker başına 10 ml asit oranında bir asit çözeltisi eklenir. Ortaya çıkan çözeltiyi 15-20 dakika kaynatın. Hidrolize tabi tutulan sakkaroz, glikoz ve fruktoz karışımı haline gelir.Nişasta kullanılarak gümüş ayna reaksiyonu
Reaksiyonda glikoz yerine nişasta kullanılması başarısızlığa yol açar. Bunun nedeni, nişastanın hidroliz sonucu tamamen glikoza dönüşmemesidir. Nişastanın bu kısmi hidrolizi ile dekstrinler oluşur - nişasta gibi, nişastadan farklı olarak daha düşük moleküler ağırlığa sahip glikoz birimlerinden oluşan polisakkaritler. Zincirlerin sonundaki dekstrinler, gümüş iyonunu azaltan aldehit gruplarına sahiptir, ancak bu, beklenen ayna kaplaması yerine siyah kolloidal gümüş çözeltisi üretir. Görünüşe göre dekstrinlerin uzun doğrusal molekülleri kolloidal gümüş çözeltisini stabilize ettiği için metalik gümüş camın yüzeyine yerleşmez. Yani bu moleküller koruyucu bir kolloid görevi görüyor. Siyah kolloidal gümüş çözeltisinin oluşumunu önlemek için nişastanın tamamen hidrolizi gereklidir. Kimyasal bir deneye başlamadan önce, varlığı belirlenecek aldehitin ne olduğunu bulmak gerekir. Aldehitler, karbon atomunun bir oksijen atomuyla çift bağa sahip olduğu bir grup organik bileşiktir. Bu tür bileşiklerin her biri bir >C=O grubu içerir. Reaksiyonun özü, sonuç olarak yüzeyde biriken metalik gümüşün oluşmasıdır. Reaksiyon, amonyak varlığında ısıtıldığında sulu bir çözelti içinde aldehit grubu içeren maddelerle gerçekleştirilir. Reaksiyonda çoğu zaman şeker kullanılır ve aldehit olarak sıradan şeker kullanılır. Genellikle amonyak içeren madde kullanılır.Gümüş tuzlarıyla çalışırken siyah izler bıraktıkları için dikkatli olmanız gerekir. Deneyi eldiven giyerek gerçekleştirin.
Reaksiyon nasıl oluşuyor?
?Deney için reaktifler herhangi bir eczanede bulunabilir. Gümüş nitrat bir lapis kalemidir. Ayrıca formaldehit satın alabilirsiniz ve amonyak. Diğer şeylerin yanı sıra kimyasal cam eşyalara da ihtiyacınız var. Başa çıkmanız gereken maddeler agresif değildir, ancak herhangi bir kimyasal deney en iyi şekilde kimyasal camdan yapılmış test tüpleri ve şişelerde gerçekleştirilir. Elbette bulaşıkların iyice yıkanması gerekiyor. Sulu bir gümüş nitrat AgNO3 çözeltisi hazırlayın. Buna amonyak, yani amonyum hidroksit NH4OH ekleyin. Kahverengi bir çökelti halinde çöken gümüş oksit Ag2O oluşturursunuz. Daha sonra çözelti berraklaşır ve bir OH kompleksi oluşur. Redoks reaksiyonu sırasında aldehit üzerinde etkili olan ve amonyum tuzunun oluşmasına neden olan kişidir. Bu reaksiyonun formülü şuna benzer: R-CH=O + 2OH --> RCOONH4 + 2Ag +3NH3 + H2O. Reaksiyon sırasında kavanozun içinde bir cam çubuk veya plaka bırakırsanız, yaklaşık bir gün sonra üzeri parlak bir tabaka ile kaplanacaktır. Aynı tabaka kabın duvarlarında da oluşur.
Reaksiyon basitleştirilmiş bir şekilde yazılabilir: R-CH=O + Ag2O --> R-COOH + 2Ag.
Aynalar nasıl yapıldı?
Püskürtme yönteminin ortaya çıkmasından önce gümüş ayna reaksiyonu cam ve porselen üzerine ayna üretmenin tek yoluydu. İÇİNDE şimdiki an Bu yöntem cam, seramik ve diğer dielektrikler üzerinde iletken bir tabaka elde etmek için kullanılır. Bu teknoloji, fotoğraf lensleri, teleskoplar vb. için kaplamalı optikler oluşturmak için kullanılır.Cam üzerinde ayna kaplama oluşumunun güzel etkisi ile yapılan deney oldukça görseldir. Bu reaksiyon tecrübe ve sabır gerektirir. Bu yazıda ekipmanın gerekli ve özel hazırlanmasını öğrenecek ve ayrıca bu sürecin hangi reaksiyon denklemlerinde gerçekleştiğini göreceksiniz.
Gümüş ayna reaksiyonunun özü, aldehitlerin varlığında gümüş oksit amonyak çözeltisinin etkileşimi sırasında redoks reaksiyonunun bir sonucu olarak metalik gümüşün oluşmasıdır.
"Gümüş Ayna" (soldaki test tüpü)Dayanıklı bir gümüş katman oluşturmak için ihtiyacınız olacak:
- 100 ml'ye kadar kapasiteli cam şişe;
- amonyak çözeltisi (%2,5-4);
- gümüş nitrat (%2);
- formaldehitin sulu çözeltisi (%40).
Bunun yerine, hazır bir Tollens reaktifini (gümüş oksitin amonyak çözeltisi) alabilirsiniz. Bunu oluşturmak için 10 damla suya 1 gram gümüş nitrat eklemeniz gerekir (sıvı uzun süre saklanacaksa karanlık bir yere veya koyu duvarlı bir cam kaba koymanız gerekir). Deneyden hemen önce çözelti (yaklaşık 3 ml), %10'luk sulu sodyum hidroksit çözeltisi ile 1:1 oranında karıştırılmalıdır. Gümüş çökebilir, bu nedenle yavaş yavaş amonyak çözeltisi eklenerek seyreltilir. Amonyak çözeltisiyle başka bir muhteşem deney yapmanızı ve bir "kimyasal fotoğraf" basmanızı öneririz.
Reaksiyon oda sıcaklığında gerçekleştirilir. Başarılı bir finalin ön koşulu, cam kabın tamamen temiz ve pürüzsüz duvarlarıdır. Duvarlarda en ufak kirletici parçacıklar varsa, deney sonucunda elde edilen tortu siyah veya koyu gri renkte gevşek bir tabaka haline gelecektir.
Şişeyi temizlemek için farklı türde alkali çözeltiler kullanmanız gerekir. Bu nedenle, işlem için temizlendikten sonra damıtılmış su ile yıkanması gereken bir çözelti alabilirsiniz. Temizlik maddesinin bulunduğu şişeyi defalarca durulamak gerekir.
Gemi temizliği neden bu kadar önemli?
Gerçek şu ki, deneyin sonunda oluşan koloidal gümüş parçacıklarının cam yüzeyine sıkı bir şekilde yapışması gerekiyor. Yüzeyinde yağ veya mekanik parçacıklar olmamalıdır. su tuz içermez ve şişenin son temizliği için idealdir. Evde hazırlanabilir ancak hazır sıvı satın almak daha kolaydır.
Gümüş ayna reaksiyon denklemi:
Ag₂O + 4 NH₃·Н₂О ⇄ 2ОН + 3Н₂О,
burada OH, metal oksidin sulu bir amonyak çözeltisi içinde çözülmesiyle elde edilen diamin gümüş hidroksittir.
Diamin gümüş kompleksi molekülü
Önemli! Reaksiyon düşük amonyak konsantrasyonlarında çalışır; oranlara dikkatlice uyun!
Reaksiyonun son aşaması şu şekilde ilerler:
R (herhangi bir aldehit)-CH=O + 2OH → 2Ag (çökeltilmiş gümüş kolloid) ↓ + R-COONH₄ + 3NH₃ + H₂O
Reaksiyonun ikinci aşamasını, şişeyi brülör alevi üzerinde dikkatlice ısıtarak gerçekleştirmek daha iyidir - bu, deneyin başarılı olma şansını artıracaktır.
Gümüş bir aynanın tepkisi ne gösterebilir?
Bu ilginç kimyasal reaksiyon yalnızca bir maddenin belirli durumlarını göstermekle kalmıyor, aynı zamanda aldehitlerin niteliksel bir tespitini gerçekleştirmek için de kullanılabiliyor. Yani böyle bir reaksiyon şu soruyu çözecektir: çözeltide aldehit grubunun olup olmadığı.
Aldehitlerin genel yapısal formülü
Örneğin benzer bir süreçte bir çözeltinin glikoz mu yoksa fruktoz mu içerip içermediğini öğrenebilirsiniz. Glikoz olumlu bir sonuç verecektir - bir "gümüş ayna" elde edeceksiniz, ancak fruktoz bir keton grubu içerir ve gümüş bir çökelti elde etmek imkansızdır. Analizin yapılabilmesi için formaldehit çözeltisi yerine %10'luk glikoz çözeltisinin eklenmesi gerekmektedir. Çözünmüş gümüşün neden ve nasıl katı bir çökeltiye dönüştüğüne bakalım:
2OH + 3H₂O + C₆H₁₂O₆ (glikoz) = 2Ag↓+ 4NH₃∙H₂O + C₆H₁₂O₇ (glukonik asit oluşur).
Aldehitler, yapısında bir CO grubu (karbonil grubu) bulunan hidrokarbonların fonksiyonel türevleridir. Basit aldehitler için, aldehitlerin oksidasyon üzerine dönüştürüldüğü karboksilik asitlerin isimlerinden türetilen önemsiz (tarihsel) isimler geleneksel olarak korunur. IUPAC isimlendirmesinden bahsedersek, aldehit grubu içeren en uzun zincir esas alınır. Hidrokarbon zincirinin numaralandırılması, kendisi de 1 sayısını alan karbonil grubunun (CO) karbon atomundan başlar. Ana hidrokarbon zincirinin adına "al" sonu eklenir. Aldehit grubu zincirin sonunda olduğundan genellikle 1 rakamı yazılmaz. Sunulan bileşiklerin izomerizmi, hidrokarbon iskeletinin izomerizminden kaynaklanmaktadır.
Aldehitler çeşitli yollarla elde edilir: oksosentez, alkinlerin hidrasyonu, aldehitlerin birincil alkollerden oksidasyonu ve dehidrojenasyonu, özel koşullar gerektirir, çünkü elde edilenler kolayca karboksilik asitlere oksitlenir. Aldehitler ayrıca ilgili alkollerin bakır varlığında dehidrasyonuyla da sentezlenebilir. Aldehit üretimine yönelik ana endüstriyel yöntemlerden biri, 200 derecelik bir sıcaklıkta ve 20 MPa'lık bir basınçta Co içeren katalizörlerin varlığında bir alken, CO ve H2'nin etkileşimine dayanan oksosentez reaksiyonudur. Bu reaksiyon şu şemaya göre sıvı veya gaz fazında meydana gelir: RCH=CH2 + C0 + H2 - RCH2CH2C0H + RCH(CH)3C0H. Aldehitler dihalojenlenmiş hidrokarbonların hidrolizi ile elde edilebilir. Halojen atomlarının OH gruplarıyla değiştirilmesi sürecinde, ara olarak hemediol adı verilen, kararsız olan ve H20'nin ortadan kaldırılmasıyla bir karboksil bileşiğine dönüşen bir bileşik oluşur.
Aldehitlerin kimyasal özelliği, niteliksel olarak karboksilik asitlere (örneğin, C5H11SON + O - C5H11COOH) dönüştürülmeleridir. Herhangi bir özel ders kitabında, aldehitleri tanımlamak için gümüş ayna reaksiyonunun kullanıldığı bilgisini bulabilirsiniz. Bu organik madde grubu, yalnızca özel oksitleyici maddelerin etkisi altında değil, aynı zamanda atmosferik oksijenin etkisi altında depolama sırasında da oksitlenebilir. Aldehitlerin karboksilik asitlere oksitlenme kolaylığı, bu organik bileşiklere yönelik kalitatif reaksiyonların (gümüş ayna reaksiyonu) geliştirilmesini mümkün kılmıştır ve bu, belirli bir çözeltide aldehitin varlığının hızlı ve net bir şekilde belirlenmesini mümkün kılmaktadır.
Gümüş oksitin amonyak çözeltisiyle ısıtıldığında aldehit asit haline oksitlenir. Bu durumda gümüş metale indirgenir ve test tüpünün duvarlarında karakteristik özelliği olan koyu bir tabaka şeklinde biriktirilir. ayna parlaklığı- gümüş aynanın reaksiyonu. Aldehit olmayan çok sayıda maddenin bulunduğunu ancak bunların da bu reaksiyona girebileceklerini belirtmekte fayda var. Bu bileşikleri tanımlamak için başka bir tane kullanılır niteliksel reaksiyon aldehitlere - bakır aynanın reaksiyonu. Aldehitler mavi bir renge sahip olan Fehling reaktifi ile reaksiyona girdiğinde (sulu bir alkali ve tartarat asit tuzları), bakır iki değerlikli durumdan tek değerlikli duruma indirgenir. Bu durumda kırmızı-kahverengi bir bakır oksit çökeltisi çöker.
Peki gümüş ayna reaksiyonu nasıl gerçekleşir? Görünüşe göre hiçbir şey daha basit değil: gümüşü herhangi bir aldehitle (örneğin formaldehit) bir kapta ısıtmak yeterlidir, ancak bu yaklaşım her zaman zaferle taçlandırılmaz. Bazen duvarlarda ayna kaplaması yerine çözeltide siyah bir gümüş süspansiyonunun oluştuğunu gözlemliyoruz. Züccaciye. Başarısızlığın temel nedeni nedir? %100 sonuç elde etmek için reaksiyon koşullarına uymanız ve cam yüzeyini dikkatli bir şekilde hazırlamanız gerekir.
