银镜反应 （一种氧化还原反应）

简介

银镜反应实验是有机化学中鉴别醛和酮、还原糖和非还原糖、甲酸同其它羧酸的一种有效手段。也可利用银镜反应制备特殊润湿性表面。银镜反应是中学及大学有机化学的一个典型反应。

反应原理

在银镜反应里，硝酸银与氨水生成的银氨溶液中含有氢氧化二氨合银，这是一种弱氧化剂，它能把乙醛氧化成乙酸，乙酸又与生成的氨气反应生成乙酸铵，而银离子被还原成金属银。

实验过程

实验器材

实验器材包括试管，电炉，烧杯，石棉网，葡萄糖，果糖，氨水，硝酸银。乙醛，甲醛，甲酸。

化学方程式

CH₃CHO+2 [Ag (NH₃)₂]OH=CH₃COONH₄+2Ag↓+3NH₃+H₂O

主要步骤

甲醛的银镜反应实验

甲醛的银镜反应实验是比较容易做的，不加热亦能获得银镜。(1)甲醛的浓度。甲醛，其质量分数一般为40％，做银镜反应实验时将其质量分数配成1％，可按1：40的体积比配。若将40％甲醛直接滴入银氨溶液中，则会因起始的质量分数太大，反应速率太快，瞬间析出大量银，而使银镜带有黑斑。(2)甲醛的聚合问题。40％甲醛在常温下是无色液体，久置常出现浑浊，甚至出现大量白色沉淀。这是甲醛溶于水并和水作用生成白色多聚甲醛的缘故。由于甲醛的聚合作用，溶液中的甲醛含量会逐渐降低。因此，做银镜反应实验时应使用未聚合的甲醛溶液。

葡萄糖的银镜反应实验

葡萄糖溶液的银镜反应实验被公认为是最容易做的，制镜工业利用的就是葡萄糖的银镜反应，所以热水瓶胆与镜子都是用葡萄糖溶液与银氨溶液反应来获褥银镜。常温下的葡萄糖溶液即可做银镜反应实验，一般采用1％葡萄糖溶液，硝酸银溶液和氨水溶液的质量分数均取1％一2％，反应时间约2—3min，如将温度升高到80℃，将6％葡萄糖溶液5滴加入质量分数为1％～2％的硝酸银溶液和氨水溶液中，那么只需208即可获得优质银镜。幂搪的银镜反应实验葡萄糖与果糖互为同分异构体，葡萄糖是一种多羟基醛(醛糖)，果糖是一种多羟基酮(酮糖)，果糖分子中并无醛基存在，似乎不能发生银镜反应，但其实不然，其主要原因是果糖在碱性溶液中可发生2种反应：一是经烯醇化作用变成醛糖(反应方程式略)。二是发生裂解，产生含醛基的有机物(化学方程式略)。由此可知，果糖溶液中总是含有醛糖及含醛基的有机物，可跟碱性的银氨溶液发生银镜反应。因此，果糖与葡萄糖都是还原性糖。

乙醛的银镜反应实验

(1)乙醛的质量分数。乙醛试剂的质量分数一般为30％，说明乙醛容易聚合。乙醛试剂在出厂时都加入了稀酸，以防止乙醛的聚合，但聚合现象仍不能被完全消除，只是减弱而已。乙醛聚合后产生的三聚体不溶于水，比重较小，浮于溶液上部，使整个乙醛溶液分为2层，可用分液漏斗将其分开，取下层溶液来做银镜反应实验。(2)乙醛溶液的中和。由于乙醛溶液是酸性的。所以在做银镜反应实验前要先用氢氧化钠溶液中和，使乙醛溶液呈中性或微碱性，以保证银镜反应实验成功。

安全事宜

在仪器的洗涤发面：银镜反应实验需用的各种玻璃仪器如试管、滴瓶、量筒、烧杯等必须洁净，无论用哪一种洗涤剂洗净后，必须用蒸馏水冲洗，直至玻璃壁上形成均匀水膜，无水珠或股流出现为止。在溶液的配置方面：银镜反应实验所用的各种溶液包括各种还原剂、各种浓度的硝酸银溶液和氨水、氢氧化钠溶液等最好由一人一次全用蒸馏水配制。在配制银氨溶液时，在硝酸银溶液中滴加氨水，不可使沉淀溶解后的溶液变得太澄清，相反，最初产生的沉淀溶解到溶液还略显浑浊反而更好些，因为这意味着氨水没有过量，这也是获得优质银镜的关键。实践证明，氨水过量得越多，银镜反应的效果越差。在控制水浴温度方面：温度对银镜反应实验的影响很大，一般用电炉加热进行水浴的方法达不到恒温，有条件时应准备一台电热恒温水浴锅。温度控制范围为20℃一100℃。在试管清洗方法方面：可以用硝酸来清洗试管内的银镜，硝酸可以氧化银，生成硝酸银、一氧化氮和水。

乙醛在常温下会发生聚合反应，生成没有还原性的三聚乙醛。它比乙醛的密度小，且与乙醛互不溶解，浮在乙醛的上面。因此，在取用乙醛时，应将胶头滴管伸入到底层液体中。宜采用水浴法(温度以50～60℃为宜)进行加热，而不宜采用直接加热法，且加热过程中不要随意摇动试管。实验完毕后试管里的混合液不可久置，应及时处理。可用少量硝酸洗去银镜，并用水洗净试管。该反应有较强的灵敏性，在学生分组实验时，教师要严格强调药品用量，做到实验的微型化，培养学生的节能思想；为了师生健康，该实验应在通风设备较好的实验室中进行。

应用领域

银镜反应一直广泛地应用于鉴别醛和酮。

利用银镜反应制备特殊润湿性表面，以敏化过的玻璃为基底，利用简单的银镜反应制备了润湿性均一的纳米银表面，经过与正十二烷基硫醇的自组装化学修饰，1分钟内能够得到具有超疏水性质的银表面。通过逐步滴加正十二烷基硫醇溶液的方法，在银表面的特定方向上使其自组装时间呈现梯度变化，从而实现润湿性从疏水性到超疏水性的梯度变化。