甲酸银镜反应实验条件研究

刘 婷

（南京医科大学，江苏 南京 210029）

现在的化学教材和化学参考书都认为“甲酸分子既有羧基，又有醛基，既具有羧酸的通性，又具有醛的还原性，可发生银镜反应[1]”。但是学生实验往往难以成功，影响了学生对甲酸还原性的认识。笔者也多次试验，由于教材中对甲酸银镜实验的表述过于简单，据此进行试验，偶尔能生成光亮的银镜，成功率比较低，多得到黑色浑浊液。又有很多研究认为由于甲酸分子的p-π共轭效应，在甲酸分子或甲酸根离子中均不存在典型的醛基，所以不发生银镜反应[2]。本着科学严谨的态度，为了提高甲酸银镜反应的成功率，帮助学生对于甲酸的结构和特性，尤其是甲酸的还原性的理解，本文就影响甲酸银镜反应的几个条件进行了研究，硝酸银溶液的浓度，氨水溶液的浓度，甲酸溶液的浓度，水浴温度四个方面进行了对比试验，具体操作步骤和结果如下。

1 仪器和主要试剂

电热恒温水浴锅，硝酸银、氨水、甲醛、甲酸均为分析纯。

2 实验内容

2.1 实验条件和银镜外观标准

所有试管用氢氧化钠煮沸，再用自来水冲洗，最后用蒸馏水润洗备用。

银镜外观标准：

一级：银白色银镜，均匀致密，效果最佳；

二级：灰白色或灰黑色银镜，比较均匀致密，效果较好；

三级：局部或斑点状银镜，效果较差；

四级：无银镜或黑色浑浊。

2.2 溶液配制方法

银氨溶液配制，取所需浓度硝酸银溶液10滴，逐滴加入所需浓度氨水溶液，边加边振摇直至沉淀恰好溶解，然后加入甲酸或甲醛5滴，振摇，放入水浴中加热。

2.3 实验内容和结果分析

2.3.1 硝酸银溶液的浓度和氨水溶液的浓度对银镜反应的影响

选择 0.25mol/L、0.5mol/L、0.75mol/L、1mol/L 4种浓度的硝酸银溶液，1mol/L、2mol/L、3mol/L、6mol/L 4 种浓度的氨水溶液，5%甲醛溶液，观察并记录银镜的产生，选出最合适的硝酸银和氨水浓度，结果见表1。

表1 硝酸银溶液的浓度和氨水溶液的浓度对银镜反应的影响（5%甲醛，60～70℃水浴）

现象：从表1可见，3mol/L和6mol/L氨水浓度大，容易过量，影响银镜效果；0.25mol/L硝酸银溶度太稀，银镜效果不理想。 0.75mol/L和 1mol/L硝酸银效果较好，而1mol/L和2mol/L氨水效果较好，从表上可见，选择1mol/L的硝酸银溶液和1mol/L的氨水溶液做甲酸的银镜反应最为理想。

2.3.2 不同浓度的甲酸溶液和不同温度水浴对银镜反应的影响

选择1mol/L的硝酸银浓度，1mol/L的氨水溶液，1%、5%、10%、30%4 种浓度的甲酸溶液， 在常温、50～60℃、60～70℃、70～80℃、80～90℃、90～100℃这6种温度的水浴中观察银镜产生。

表2 不同浓度的甲酸溶液和不同温度水浴对银镜反应的影响（1mol/L AgNO3，1mol/L NH3·H2O,反应时间 20min）

现象：从表2可见，甲酸浓度和水浴温度对甲酸的银镜反应影响很大，甲酸太稀或太浓效果都不佳，5%的甲酸效果最好。水浴温度要达到70℃以上比较好，但是成镜速度还是温度越高越好。在90～100℃水浴中最快产生，其次是80～90℃。

综上所述，甲酸是可以发生银镜反应的。然而影响甲酸银镜反应的因素主要是硝酸银溶液的浓度，氨水溶液的浓度，甲酸溶液的浓度，水浴温度。 1mol/L AgNO3，1mol/L NH3·H2O，5%HCOOH,80～90℃水浴温度20分钟之内可生成漂亮均匀致密银镜。

[1]陈梦龙.甲酸银镜反应实验条件改进[J].化学教育,2005,3:56-57,64.

[2]孙晓朵,孙怡.甲酸还原性研究[J].卫生职业教育,2009,27(11).