Айна жабынының әйнегінде түзілудің әдемі әсері бар тәжірибе өте көрнекі. Бұл реакция үшін сізге тәжірибе мен шыдамдылық қажет. Бұл мақалада сіз жабдықты дайындаудың қажетті және спецификалық ерекшеліктері туралы білесіз, сонымен қатар бұл процесс қандай реакция теңдеулерінен кейін жүретінін көресіз.
Күміс айна реакциясының мәні – күміс оксидінің аммиак ерітіндісінің альдегидтердің қатысуымен әрекеттесуі кезінде тотығу-тотықсыздану реакциясы нәтижесінде металл күмістің түзілуі.
«Күміс айна» (сол жақта пробирка)Тұрақты күміс қабатын жасау үшін сізге қажет:
- сыйымдылығы 100 мл-ге дейінгі шыны колба;
- аммиак ерітіндісі (2,5-4%);
- күміс нитраты (2%);
- формальдегидтің сулы ерітіндісі (40%).
Оның орнына сіз дайын Tollens реагентін - күміс оксидінің аммиак ерітіндісін ала аласыз. Оны жасау үшін 10 тамшы суға 1 грамм күміс нитратын қосу керек (егер сұйықтық ұзақ уақыт сақталатын болса, оны қараңғы жерде немесе қараңғы қабырғалары бар шыны ыдысқа салу керек). Тәжірибе басталар алдында ерітіндіні (шамамен 3 мл) натрий гидроксидінің 10% сулы ерітіндісімен 1:1 қатынасында араластыру керек. Күміс шөгуі мүмкін, сондықтан оны аммиак ерітіндісін баяу қосу арқылы сұйылтады. Аммиак ерітіндісімен тағы бір керемет тәжірибе жасап, «химиялық фотосуретті» басып шығаруды ұсынамыз.
Реакция бөлме температурасында жүргізіледі. Финалдың сәтті өтуінің міндетті шарты - шыны ыдыстың мінсіз таза және тегіс қабырғалары. Егер қабырғаларда ластанудың ең кішкентай бөлшектері болса, тәжірибе нәтижесінде пайда болған шөгінді қара немесе қою сұр түсті бос қабатқа айналады.
Колбаны тазалау үшін пайдаланыңыз әртүрлі түрлерісілті ерітінділері.Сонымен, өңдеу үшін тазартылғаннан кейін тазартылған сумен жуылуы керек ерітінді алуға болады. Жуғыш заттан колбаны көп рет шаю қажет.
Неліктен тазалық соншалықты маңызды?
Өйткені, тәжірибе соңында пайда болған коллоидты күміс бөлшектері шыны бетіне мықтап жабысып тұруы керек. Оның бетінде майлар мен механикалық бөлшектер болмауы керек. суда тұздар жоқ және колбаны соңғы тазалау үшін өте қолайлы. Оны үйде дайындауға болады, бірақ дайын сұйықтықты сатып алу оңайырақ.
Күміс айна реакция теңдеуі:
Ag₂O + 4 NH₃ H₂O ⇄ 2OH + 3H₂O,
мұндағы OH – метал оксидін аммиактың сулы ерітіндісінде еріту арқылы алынған диамин күміс гидроксиді.
Диамминдік күміс комплексінің молекуласы
Маңызды!Реакция аммиактың төмен концентрациясында жұмыс істейді - пропорцияларды мұқият қадағалаңыз!
Реакцияның соңғы кезеңі осылай өтеді:
R (кез келген альдегид)-CH=O + 2OH → 2Ag (тұндырылған күміс коллоид) ↓ + R-COONH₄ + 3NH₃ + H₂O
Реакцияның екінші сатысы колбаны оттық жалынында абайлап қыздыру арқылы жүзеге асады – бұл тәжірибенің сәтті болу мүмкіндігін арттырады.
Күміс айна реакциясы нені көрсете алады?
Бұл қызықты химиялық реакция заттың белгілі бір күйлерін ғана емес, оны альдегидтерді сапалы анықтау үшін қолдануға болады. Яғни, мұндай реакция сұрақты шешеді: ерітіндіде альдегид тобы бар ма, жоқ па.
Альдегидтердің жалпы құрылымдық формуласы
Мысалы, ұқсас процесте ерітіндіде не бар екенін білуге болады: глюкоза немесе фруктоза. Глюкоза оң нәтиже береді - сіз «күміс айна» аласыз, ал фруктозада кетон тобы бар және сіз күміс тұнбаны ала алмайсыз. Талдау жүргізу үшін формальдегид ерітіндісінің орнына 10% глюкоза ерітіндісін қосу керек. Ерітілген күмістің қатты тұнбаға неліктен және қалай айналатынын қарастырыңыз:
2OH + 3H₂O + C₆H₁₂O₆ (глюкоза) = 2Ag↓+ 4NH₃∙H₂O + C₆H₁₂O₇ (глюкон қышқылы түзіледі).
Зертхана №5
Қасиеттеркөмірсулар
Тәжірибе 1. Күміс айна реакциясықалпына келтіру реакциясы болып табылады күмісаммиак ерітіндісінен күміс оксиді (Tollens реактиві).
сулы ерітіндіде аммиаккүміс оксиді ериді және күрделі қосылыс түзеді – диаминкүміс(I) гидроксиді OH
қайсысына қосылғанда альдегидметалдық күмістің түзілуімен тотығу-тотықсыздану реакциясы жүреді:
Егер реакция қабырғалары таза және тегіс ыдыста жүргізілсе, онда күміс айна бетін құрайтын жұқа қабықша түрінде тұнбаға түседі.
Кішкене ластану болған жағдайда күміс сұр түсті борпылдақ тұнба түрінде шығарылады.
Күміс айна реакциясын альдегидтерге сапалық сынақ ретінде пайдалануға болады. Осылайша, «күміс айна» реакциясын ажырату ретінде пайдалануға болады глюкозажәне фруктоза. Глюкоза альдозаларға (құрамында ашық альдегид тобы бар), ал фруктоза кетоздарға (ашық кето тобы бар) жатады. Сондықтан глюкоза «күміс айна» реакциясын береді, ал фруктоза бермейді. Бірақ ерітіндіде сілтілі орта болса, кетоздар альдозаға изомерленеді де аммиак ерітіндісімен оң реакциялар береді. күміс оксиді (Tollens реактиві).
Глюкозаның күміс оксидінің аммиак ерітіндісімен сапалық реакциясы.Глюкозада альдегид тобының бар екенін күміс оксидінің аммиак ерітіндісін пайдаланып дәлелдей аласыз. Күміс оксидінің аммиак ерітіндісіне глюкоза ерітіндісін қосып, қоспаны су моншасында қыздырады. Көп ұзамай металл күміс колбаның қабырғаларына түсе бастайды. Бұл реакция күміс айна реакциясы деп аталады. Ол альдегидтерді ашу үшін сапа ретінде қолданылады. Глюкозаның альдегидтік тобы карбоксил тобына дейін тотығады. Глюкоза глюкон қышқылына айналады.
CH 2 OH - (CHOH) 4 – SLEEP+Аг 2 О= CH 2 OH - (CHOH) 4 – COOH + 2Аг↓
Жұмыс тәртібі.
Екі пробиркаға 2 мл құйыңыз. күміс оксидінің аммиак ерітіндісі. Олардың біреуіне 2 мл қосылады. 1% глюкоза ерітіндісі, екіншісінде - фруктоза. Екі түтік те қайнап жатыр.
Күміс гидроксидінің аммиак ерітіндісі күміс нитратын натрий гидроксиді мен аммоний гидроксидімен әрекеттесу арқылы алынады:
AgNO3+ NaOH → AgOH↓+ NaNO3,
AgOH + 2 NH4 OH→[Ag(NH3)2] OH + H2O,
аммиак ерітіндісі
OH + 3 H2 → Ag2O + 4 NH4 OH.
Әдістің принципі. Пробирка қабырғаларында металдық күмістің бөлінуі нәтижесінде глюкоза бар айна пайда болады.
Жұмысты құрастыру: Қорытындыны, сонымен қатар реакцияның барысы мен теңдеулерін дәптерге жазыңыз.
Тәжірибе 3. Фруктозаға сапалы реакция
Әдістің принципі. Фруктоза бар үлгінің қатысуымен қыздырылған кезде резорцинжәне тұз қышқылы 80 ° C-қа дейін біраз уақыттан кейін фруктоза бар пробиркада ашық қызыл түс пайда болады.
Фруктоза бар үлгінің қатысуымен қыздырылған кезде резорцинжәне тұз қышқылышие қызыл түсі пайда болады. Талдау басқаларды анықтауға да қолданылады кетоз. Альдозаларбірдей жағдайларда олар баяу әрекеттеседі және бозғылт қызғылт түс береді немесе мүлдем әрекеттеспейді. ашық Ф.Ф.Селиванов 1887 жылы. Ол зәр анализінде қолданылады. Сынақ метаболикалық немесе көліктік шығу тегі фруктозурияға оң. 13% жағдайда жемістер мен балдың тағамдық жүктемесі бар сынақ оң нәтиже береді. Химия формулафруктоза - C 6 H 12 O 6
Фруктозаның циклдік формуласы
Ациклдік пішін 
фруктоза
Боялған байланыс
R-қалдық
гидроксиметилфурфур
Жұмыс тәртібі.
Екі пробиркаға 2 мл құйылады: бірінде - 1% глюкоза ерітіндісі, екіншісінде - 1% фруктоза ерітіндісі. Екі түтікке де 2 мл Селиванов реактиві құйылады: 0,05 г резорцин 100 мл 20% тұз қышқылында ерітілген. Екі түтік те 80°C-қа дейін ақырын қыздырылады (қайнау алдында). Қызыл түс пайда болады.
Қорытынды: тәжірибе нәтижелері мен реакция теңдеуі дәптерге жазылады.
Айна жабынының әйнегінде түзілудің әдемі әсері бар тәжірибе өте көрнекі. Бұл реакция үшін сізге тәжірибе мен шыдамдылық қажет. Бұл мақалада сіз жабдықты дайындаудың қажетті және спецификалық ерекшеліктері туралы білесіз, сонымен қатар бұл процесс қандай реакция теңдеулерінен кейін жүретінін көресіз.
Күміс айна реакциясының мәні – күміс оксидінің аммиак ерітіндісінің альдегидтердің қатысуымен әрекеттесуі кезінде тотығу-тотықсыздану реакциясы нәтижесінде металл күмістің түзілуі.
«Күміс айна» (сол жақта пробирка)Тұрақты күміс қабатын жасау үшін сізге қажет:
- сыйымдылығы 100 мл-ге дейінгі шыны колба;
- аммиак ерітіндісі (2,5-4%);
- күміс нитраты (2%);
- формальдегидтің сулы ерітіндісі (40%).
Оның орнына сіз дайын Tollens реагентін - күміс оксидінің аммиак ерітіндісін ала аласыз. Оны жасау үшін 10 тамшы суға 1 грамм күміс нитратын қосу керек (егер сұйықтық ұзақ уақыт сақталатын болса, оны қараңғы жерде немесе қараңғы қабырғалары бар шыны ыдысқа салу керек). Тәжірибе басталар алдында ерітіндіні (шамамен 3 мл) натрий гидроксидінің 10% сулы ерітіндісімен 1:1 қатынасында араластыру керек. Күміс шөгуі мүмкін, сондықтан оны аммиак ерітіндісін баяу қосу арқылы сұйылтады. Аммиак ерітіндісімен тағы бір керемет тәжірибе жасап, «химиялық фотосуретті» басып шығаруды ұсынамыз.
Реакция бөлме температурасында жүргізіледі. Финалдың сәтті өтуінің міндетті шарты - шыны ыдыстың мінсіз таза және тегіс қабырғалары. Егер қабырғаларда ластанудың ең кішкентай бөлшектері болса, тәжірибе нәтижесінде пайда болған шөгінді қара немесе қою сұр түсті бос қабатқа айналады.
Колбаны тазалау үшін әр түрлі сілтілі ерітінділерді қолдану керек.Сонымен өңдеу үшін тазартылғаннан кейін тазартылған сумен жуып тастау керек ерітіндіні алуға болады. Жуғыш заттан колбаны көп рет шаю қажет.
Неліктен тазалық соншалықты маңызды?
Өйткені, тәжірибе соңында пайда болған коллоидты күміс бөлшектері шыны бетіне мықтап жабысып тұруы керек. Оның бетінде майлар мен механикалық бөлшектер болмауы керек. суда тұздар жоқ және колбаны соңғы тазалау үшін өте қолайлы. Оны үйде дайындауға болады, бірақ дайын сұйықтықты сатып алу оңайырақ.
Күміс айна реакция теңдеуі:
Ag₂O + 4 NH₃ H₂O ⇄ 2OH + 3H₂O,
мұндағы OH – метал оксидін аммиактың сулы ерітіндісінде еріту арқылы алынған диамин күміс гидроксиді.
Диамминдік күміс комплексінің молекуласы
Маңызды!Реакция аммиактың төмен концентрациясында жұмыс істейді - пропорцияларды мұқият қадағалаңыз!
Реакцияның соңғы кезеңі осылай өтеді:
R (кез келген альдегид)-CH=O + 2OH → 2Ag (тұндырылған күміс коллоид) ↓ + R-COONH₄ + 3NH₃ + H₂O
Реакцияның екінші сатысы колбаны оттық жалынында абайлап қыздыру арқылы жүзеге асады – бұл тәжірибенің сәтті болу мүмкіндігін арттырады.
Күміс айна реакциясы нені көрсете алады?
Бұл қызықты химиялық реакция заттың белгілі бір күйлерін ғана емес, оны альдегидтерді сапалы анықтау үшін қолдануға болады. Яғни, мұндай реакция сұрақты шешеді: ерітіндіде альдегид тобы бар ма, жоқ па.
Альдегидтердің жалпы құрылымдық формуласы
Мысалы, ұқсас процесте ерітіндіде не бар екенін білуге болады: глюкоза немесе фруктоза. Глюкоза оң нәтиже береді - сіз «күміс айна» аласыз, ал фруктозада кетон тобы бар және сіз күміс тұнбаны ала алмайсыз. Талдау жүргізу үшін формальдегид ерітіндісінің орнына 10% глюкоза ерітіндісін қосу керек. Ерітілген күмістің қатты тұнбаға неліктен және қалай айналатынын қарастырыңыз:
2OH + 3H₂O + C₆H₁₂O₆ (глюкоза) = 2Ag↓+ 4NH₃∙H₂O + C₆H₁₂O₇ (глюкон қышқылы түзіледі).
Жұмыстың аяқталуы:
Пробиркаға 1 мл формалин құйып, аздап күміс оксидінің аммиак ерітіндісін қосты. Пробирка қыздырылды. Түтіктің қабырғалары мен түбінде күмістің тұнбасын бақылаңыз. Шыны беті шағылыстырады, өйткені бұл айна жасау принципі.
Тәжірибе 2. Бензальдегидтің атмосфералық оттегімен тотығуы
Жұмыстың аяқталуы:
Бензальдегидтің бір тамшысын шыны слайдқа салып, ауада 30 мин қалдырды. Тамшының шетінде ақ кристалдардың түзілуін байқаймыз. Тотығу реакциясы жүріп, бензой қышқылы түзілді.
Тәжірибе 3. Натрий ацетатынан ацетон алу
Пробиркаға аздап натрий ацетаты ұнтағын салып, газ шығатын түтігі бар тығынмен жабады. Пробирка штативке бекітілді. Соңы газ түтігісу толтырылған пробиркаға түсіреді. Натрий ацетаты бар пробирканы қыздырды. Суы бар пробиркада газ көпіршіктерінің бөлінуін байқаймыз және ацетонның ерекше иісі сезіледі. Реакция тоқтағаннан кейін бірінші пробиркаға бір тамшы концентрлі тұз қышқылын тамызыңыз. Көмірқышқыл газының көпіршіктерінің бөлінуін қадағалаңыз.
Алдымен органикалық заттардың әрбір класында оның өкілдерін басқа заттардан ажыратуға болатын белгілі бір реакция бар. Мектептегі химия курсы органикалық заттардың негізгі кластары үшін барлық сапалық реагенттерді зерттеуді көздейді.
Альдегидтер: құрылымдық ерекшеліктері
Бұл кластың өкілдері радикалы альдегидтік топпен байланысқан қаныққан көмірсутектердің туындылары болып табылады. Альдегидтердің изомерлері кетондар болып табылады. Олардың ұқсастығы карбонилді қосылыстар класына жатады. Қоспадағы альдегидті оқшаулауды қамтитын тапсырманы орындау кезінде «күміс айна» реакциясы қажет болады. Осы химиялық түрлендірудің ерекшеліктерін, сондай-ақ оны жүзеге асыру шарттарын талдап көрейік. Күміс айна реакциясы күміс диамин (1) гидроксидінен металдық күміске дейін тотықсыздану процесі болып табылады. Жеңілдетілген түрде бұл күрделі қосылыс күміс оксидінің жеңілдетілген түрінде жазылуы мүмкін (1).
Карбонилді қосылыстардың бөлінуі
Күрделі қосылыс түзу үшін күміс оксиді аммиакта ерітіледі. Процесс қайтымды реакция екенін ескере отырып, күміс айна реакциясы күміс оксидінің (1) жаңадан дайындалған аммиак ерітіндісімен жүргізіледі. Аргенттың күрделі қосылысын альдегидпен араластырғанда тотығу-тотықсыздану реакциясы жүреді. Процестің аяқталуын металдық күмістің тұндыруымен көрсетеді. Күміс оксидінің этанал мен аммиак ерітіндісінің өзара әрекеттесуін дұрыс жүзеге асырған кезде пробирка қабырғаларында күміс жабынның түзілуі байқалады. Бұл өзара әрекеттесуге «күміс айна» атауын берген визуалды әсер болды.
Көмірсулардың анықтамасы
Күміс айна реакциясы альдегид тобы үшін сапалы, сондықтан ол глюкоза сияқты көмірсуларды тану әдісі ретінде органикалық химия курстарында да айтылады. «Күміс айна» реакциясының арқасында альдегид спиртінің қасиеттерін көрсететін бұл заттың құрылымының ерекшеліктерін ескере отырып, глюкозаны фруктозадан ажыратуға болады.Осылайша, бұл альдегидтерге сапалы реакция ғана емес, сонымен қатар органикалық заттардың басқа да көптеген кластарын тану тәсілі.
«Күміс айнаның» практикалық қолданылуы
Альдегидтер мен күміс оксидінің аммиак ерітіндісінің әрекеттесуінде қандай қиындықтар туындауы мүмкін сияқты? Сізге күміс оксидін сатып алып, аммиак жинап, альдегидті алу керек - және сіз экспериментке қауіпсіз түрде кірісе аласыз. Бірақ мұндай қарабайыр көзқарас зерттеушіні қалаған нәтижеге әкелмейді. Пробирка қабырғаларында күтілетін айна бетінің орнына сіз (іш ең жақсы жағдай) қою қоңыр күміс суспензия.
Өзара әрекеттестіктің мәні
Күміске сапалы реакция белгілі бір әрекеттер алгоритмін сақтауды білдіреді. Көбінесе, айна қабатының белгілері пайда болған кезде де, оның сапасы көп нәрсені қалаусыз қалдырады. Бұл сәтсіздіктің себептері қандай? Оларды болдырмау мүмкін бе? Жағымсыз нәтижеге әкелетін көптеген мәселелердің ішінде екі негізгісі бар:
- химиялық әрекеттесу жүргізу шарттарын бұзу;
- бетін күміспен өңдеуге сапасыз дайындау.
Ерітіндідегі бастапқы заттардың өзара әрекеттесуі кезінде күміс катиондары түзіледі, олар альдегидтік топпен қосылып, нәтижесінде күмістің коллоидты ұсақ бөлшектері түзіледі. Бұл дәндер шыныға жабысуға қабілетті, бірақ күміс суспензия ретінде ерітіндіде қалуы мүмкін. Бағалы металл бөлшектері шыныға жабысып, біркелкі және берік қабат түзуі үшін әйнекті алдын ала майсыздандыру маңызды. Пробирканың мінсіз таза бастапқы беті болған жағдайда ғана біркелкі күміс қабатының түзілуіне сенуге болады.
Мүмкін проблемалар
Шыны ыдыстардың негізгі ластаушы заты майлы жабын болып табылады, оны жою керек. Сілті ерітіндісі мәселені шешуге көмектеседі, сондай-ақ ыстық хром қоспасы. Содан кейін түтік тазартылған сумен жуылады. Сілті болмаған жағдайда, синтетикалық ыдыс жууға арналған жуғыш затты қолдануға болады. Майсыздандыру аяқталғаннан кейін әйнек қалайы хлоридінің ерітіндісімен жуылады, сумен шайылады. Ерітінділерді дайындау үшін тазартылған су қолданылады. Ол болмаған жағдайда жаңбыр суын пайдалануға болады. Ерітіндіден таза заттың тұнбаға түсуіне мүмкіндік беретін тотықсыздандырғыш ретінде глюкоза мен формальдегид қолданылады. Альдегидпен жоғары сапалы күміс жабын алуға сену қиын, бірақ моносахарид (глюкоза) айна бетінде біркелкі және берік күміс қабатын береді.
Қорытынды
Күміс шыны үшін күміс нитратын қолданған жөн. Бұл тұз ерітіндісіне сілті және аммиак ерітіндісі қосылады. Толық реакцияның және күмістің шыныға түсуінің шарты сілтілі ортаны құру болып табылады. Бірақ бұл реагенттің артық мөлшерімен жанама әсерлер. Тәжірибені жүргізудің таңдалған әдісіне байланысты қыздыру арқылы сапалы реакция алынады. Бояғыш ерітіндісі Қоңыр түскүмістің ең ұсақ коллоидты бөлшектерінің түзілуін көрсетеді. Әрі қарай, әйнектің бетінде айна жабыны пайда болады. Процесті сәтті аяқтаған жағдайда металл қабаты біркелкі және берік болады.
