Sudraba spoguļa reakcija. II E P

Eksperimenta mērķis – veikt glikozes pieradīšanas reakciju. Eksperimentu var veikt gan kā demonstrējumu, gan kā skolēnu laboratorijas darbu (nepieciešams mazāk izejvielu un trauku tilpumi).

Nepieciešams: 1

Vielas:

  • sudraba nitrāts, 8,5 g;
  • nātrija hidroksīds, 11,2 g;
  • glikoze, 2,2 g;
  •  amonjaka ūdens šķīdums, 35%, 30 ml;
  •  koncentrēta slāpekļskābe, 100 ml;
  • dejonizēts ūdens, 800 ml;

Trauki un piederumi:

  • aizsargbrilles;
  • stāvkolba, 1 L;
  • kolbai atbilstošs gumijas aizbāznis;
  • vārglāze, 250 ml;
  •  mērcilindri, 25, 100 un 250 ml;
  • pilināma pipete;
  • stikla nūjiņa;
  • velkmes skapis.

Darba gaita: 2

  1. Pagatavo sekojošus šķīdumus:

1.1. izšķīdina 8,5 g sudraba nitrāta 500 ml dejonizēta ūdens, lai pagatavotu 0,1 M šķīdumu;

1.2. izšķīdina 11,2 g nātrija hidroksīda 250 ml dejonizēta ūdens, lai pagatavotu 0,8 M šķīdumu;

1.3. izšķīdina 2,2 g glikozes 50 ml dejonizēta ūdens.

2. Ielej 150 ml sudraba nitrāta šķīduma  250 ml vārglāzē.

3. Novieto vārglāzi  velkmes skapī. Pievieno ar pilināmo pipeti  amonjaka šķīdumu, līdz izveidojas brūnas nogulsnes. Turpina pilināt amonjaku, līdz nogulsnes izzūd.

4. Pievieno 75 ml nātrija hidroksīda šķīduma. Izveidojas tumši brūnas nogulsnes. Pievieno pa pilienam  vēl amonjaka šķīduma, līdz brūnās nogulsnes pilnīgi izšķīst.

6. Ielej pagatavoto Tollensa reaģentu 1 L stāvkolbā un pievieno 12 ml glikozes šķīduma. Aizver kolbu ar aizbāzni un kolbu intensīvi krata, līdz visas kolbas sieniņas ir apslapinātas. Turpina maisīt ar rotējošām kustībām, līdz izveidojas sudraba spogulis.

7.  Izskalo  kolbu ar lielu daudzumu dejonizēta ūdens, kad izveidojies spogulis.

Metodiskās norādes: 3

Pamatskolas un sākumskolas skolēniem šo eksperimentu var demonstrēt kā brīnumeksperimentu mazākos daudzumos.

Teorētiskais pamatojums

Tollensa reaģents ir reaģents, ko izmanto karbonilgrupu saturošu savienojumu piederības noteikšanai aldehīdu vai ketonu klasei. Visbiežāk tas ir sudraba nitrāta un piesātināta amonjaka šķīdums, tomēr iespējami arī citu vielu šķīdumi, ja vien tajos ir diamīnsudraba komplekss ([Ag(NH3)2]+). Reaģents nosaukts tā atklājēja vācu ķīmiķa Bernarda Tollensa vārdā.

Ja šķīdumā ir aldehīdi, uz mēģenes sieniņām izgulsnējas atomārs sudrabs, radot spogulim līdzīgu atspīdumu, tāpēc šo aldehīdu pierādīšanas reakciju nereti sauc arī par sudraba spoguļa reakciju. Sudraba spoguļa reakcija pieder pie oksidēšanās-reducēšanās reakcijām, tās gaitā sudraba joni reducējas par metālisko sudrabu, bet aldehīdi oksidējas par karbonskābēm (to amonija sāļiem):

R−CH=O + 2[Ag(NH3)2]OH → RCOONH4 + 2Ag + 3NH3 + H2O

Lai reakcija izdotos, šķīdums nedrīkst būt pārāk lielā koncentrācijā un mēģenei jābūt pilnīgi tīrai. Pretējā gadījumā sudrabs veidos nevis „spoguli”, bet gan irdenas nogulsnes. (Pēc: http://www.chemguide.co.uk/organicprops/carbonyls/oxidation.html)

Video: https://www.youtube.com/watch?v=7I-y3I3VzM8 

Ekperimentu uzlaboja un teorētiskās norādes pievienoja: Ilze Seglēre, Latvijas Universitāte “Dabaszinātņu un IT pedagogs”.