Phản ứng tráng gương là gì? Tính chất hóa học, tính chất vật lí, nhận biết, điều chế, ứng dụng của phản ứng tráng gương

Phản ứng tráng gương

I.Lý thuyết:

Phản ứng tráng bạc được hiểu là như thế nào?

Trong môn học Hóa học, phản ứng tráng gương là một phản ứng hóa học đặc trưng của các chất như anđehit, este, glucozơ, axit fomic… với hợp chất của kim loại bạc. Hợp chất của kim loại bạc là AgNO3 và Ag2O trong môi trường NH3 viết gọn là AgNO3/NH3. Phản ứng tạo thành kim loại bạc. Chính vì thế, phản ứng này có tên gọi khác là phản ứng tráng bạc..

Phản ứng tráng gương là phản ứng được dùng để nhận biết các chất như: andehit, este… Trong đó, thuốc thử dùng cho phản ứng là dung dịch AgNO3 trong môi trường NH3. Nó được viết gọn là AgNO3/NH3. Hiện nay loại phản ứng này được sử dụng nhiều trong trong công nghiệp sản xuất ruột phích, gương,..

2. Đặc điểm của phản ứng tráng gương

Phản ứng tráng gương gồm có một số đặc điểm như sau:

• Phản ứng tráng gương là một phản ứng hóa học của những chất hữu cơ với hợp chất vô cơ. Đặc điểm cơ bản của các chất tham gia phản ứng tráng gương đó là các chất có chứa gốc - CHO.

• Các chất hữu cơ thường gặp như glucozơ, este, anđehit, axit fomic…

• Hỗn hợp của kim loại Ag là AgNO3 và Ag2O trong môi trường NH3Hỗn hợp AgNO3/NH3 là thuốc thử Tollens.

• Phản ứng tráng gương là một phản ứng oxi hóa khử. Sản phẩm của phản ứng tráng gương là kim loại Ag.

3. Những chất nào tham gia phản ứng tráng gương?

Các chất tham gia phản ứng tráng gương đó là:

3.1 Phản ứng của Ank-1-in

Nguyên tử H trong ankin–1–in này chứa liên kết ba ( ≡ ) linh động. Vì thế Ankin–1–in có thể tham gia phản ứng tráng gương. Phản ứng Ank-1-in là phản ứng thế nguyên tử H bằng ion kim loại Ag+ tạo ra kết tủa màu vàng nhạt, sau chuyển sang màu xám. Đây cũng là phản ứng hóa học để nhận biết các ankin có liên kết ba ở đầu mạch.

R-C≡CH + AgNO3 + NH3 → R-C≡CAg + NH4NO3

R–C≡C–H + [Ag(NH3)2]OH → R–C≡C–Ag ↓ (màu vàng nhạt) + 2NH3 + H2O

Ví dụ:

Axetilen (C2H2) phản ứng với dung dịch AgNO3 trong môi trường NH3:

AgNO3 + 3NH3 + H2O → [Ag(NH3)2]OH + NH4NO3

H–C≡C–H + 2[Ag(NH3)2]OH → Ag–C≡C–Ag ↓ (màu vàng nhạt) + 4NH3 + 2H2O

Các chất thường gặp là: C2H2: etin (hay còn gọi là axetilen), CH3-C≡C propin(metylaxetilen), CH2=CH-C≡CH but-1-in-3-en (vinyl axetilen)

3.2 Phản ứng tráng gương của glucozơ fructozơ và saccarozơ

Phức bạc amoniac oxi hóa glucozơ tạo ra chất là amoni gluconat hòa tan vào dung dịch và giải phóng Ag kim loại.

CH2OH[CHOH]4CHO + 2[Ag(NH3)2]OH → CH2OH[CHOH]4COONH4 + 2Ag ↓ + 3NH3 + H2O

Phản ứng tráng gương của glucozơ fructozơ và saccarozơ

• Fructozơ là đồng phân của glucozơ, tuy nhiên fructozơ không có nhóm –CH=O nên không xảy ra phản ứng tráng gương ở điều kiện nhiệt độ phòng. Nhưng khi đun nóng trong môi trường kiềm, fructozơ chuyển thành glucozơ theo cân bằng: Fructozơ (OH–) ⇔ Glucozơ. Cho nên có phản ứng tráng gương của fructozơ.

• Đối với saccarozơ, saccarozơ là một dung dịch không có tính khử. Tuy nhiên, khi đun nóng bởi môi trường axit, saccarozo bị thủy phân tạo thành dung dịch có tính khử gồm glucozơ và fructozơ. Sau đó, glucozơ sẽ tham gia phản ứng tráng gương.

Phương trình phân hủy như sau:

C12H22O11 (saccarozơ) + H2O → C6H12O6 (glucozơ) + C6H12O6 (fructozơ)

3.3 Phản ứng tráng gương của Axit fomic và este

Este có dạng HCOOR, RCOOCH=CHR’, HCOOOCH=CHR có thể phản ứng với dung dịch AgNO3/NH3 trong môi trường phản ứng đun nóng, sinh ra kết tủa Ag kim loại. Một số hợp chất este cho phản ứng tráng gương như este của axit fomic (HCOOR và muối hoặc este của nó: HCOONa, (HCOO)nR), HCOONH4,). Một số trường hợp ít gặp như RCOOCH=CHR’, với R’ là gốc hidrocacbon. Một số phương trình hóa học điển hình phản ứng tráng gương của este:

• Với R là gốc hidrocacbon:

HCOOR + 2[Ag(NH3)2]OH → NH4OCOOR + 2Ag ↓ + 3NH3 + H2O

• Với R là H: (axit fomic)

HCOOH + 2[Ag(NH3)2]OH → (NH4)2CO3 + 2Ag ↓ + 2NH3 + H2O

• Muối của (NH4)2CO3 là muối của axit yếu, nên không bền dễ phân hủy thành NH3 theo phương trình:

HCOOH + 2[Ag(NH3)2]OH → CO2 + 2Ag ↓ + 3NH3 + 2H2O

3.4 Phản ứng tráng gương của Anđehit

a. Phương trình phản ứng tổng quát

R-(CHO)x + 2xAgNO3 + 3xNH3 + xH2O → R-(COONH4)x + xNH4NO3 + 2xAg

→ Phản ứng hóa học chứng minh anđehit có tính khử và được dùng để nhận biết anđehit.

Riêng HCHO có phản ứng:

HCHO + 4AgNO3 + 6NH3 + 2H2O → (NH4)2CO3 + 4NH4NO3 + 4Ag

Phản ứng của HCHO tạo ra các muối vô cơ chứ không phải muối của axit hữu cơ như các anđehit khác.

b. Phương pháp giải bài tập phản ứng tráng gương anđehit

Phản ứng:

R(CHO)a + aAg2O → R(COOH)a+ 2aAg

• Dựa vào tỷ lệ số mol andehit và Ag

+ Nếu nAg / nA =2 => Andehit A là andehit đơn chức.

+ Nếu nAg / nA =4 => Andehit A là HCHO hoặc andehit hai chức R(CHO)2

+ Hỗn hợp 2 andehit đơn chức cho phản ứng tráng gương

nAg / nA >2 => có một chất là HCHO.

+ Hỗn hợp 2 andehit mạch thẳng (khác HCHO) cho phản ứng tráng gương với:

2<nAg / nA <4=> có một andehit đơn chức và một andehit đa chức.

Dựa và phản ứng tráng gương:

+ 1mol anđehit đơn chức (R-CHO) cho 2mol Ag

+ Trường hợp đặc biệt: H-CH = O phản ứng Ag2O tạo 4mol Ag và %O = 53,33%

II.Bài tập :

Câu 1: Cho 0,1 mol anđehit X tác dụng với dung dịch dư AgNO3/NH3 thu được 0,5 mol Ag. Mặt khác cho 0,2 mol X tác dụng hoàn toàn với H2 thì cần 22,4 lít H2(đktc). Công thức cấu tạo phù hợp với X là:

A. HCHO

B. CH3CHO

C. (CHO)2

D. cả A và C đều đúng

Câu 2: Cho 11,6 gam anđehit A tác dụng hết với một lượng dư AgNO3/NH3 thu được 86,4 gam Ag. Tìm công thức phân tử của A

A. CH3CHO .

B. CH2=CHCHO

C. HCHO

D. OHCHO

Câu 3: Cho 6,6 gam một anđehit A đơn chức, mạch hở phản ứng với lượng dư AgNO3/NH3, đun nóng. Lượng Ag sinh ra cho phản ứng hết với axit HNO3 loãng, thoát ra 2,24 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, đktc). Công thức cấu tạo thu gọn của A là

A. CH3CHO

B. CH3CH2CHO

C. HCHO

D. CH2=CHCHO

Câu 4: Khi cho 0,1 mol A tác dụng với dung dịch AgNO3 dư/NH3 ta thu được Ag kim loai. Hoà tan hoàn toàn lượng Ag thu được vào dung dịch HNO3 đặc nóng dư thu được 8,96 lít NO2 (đktc). A là:

A. A là anđêhit hai chức

B. A là hợp chất chức -CHO

C. X là anđêhitformic

D. Cả A, B đều đúng.

Câu 5: Cho 0,15 mol một anđehit Y tác dụng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO3/NH3 thu được 18,6 gam muối amoni của axít hữu cơ. Công thức cấu tạo của anđehit trên là:

A. C2H4(CHO)2 B. (CHO)2 C. C2H2(CHO)2 D. HCHO

Câu 6. Đun nóng dung dich chứa 27 gam glucozo với dung dịch AgNO3/NH3 (dư) thì khối lượng Ag tối đa thu được:

A. 32,4 g. B. 21,6 g. C. 16,2 g. D. 10,8 g.

Câu 7. Khối lượng kết tủa đồng (I) oxit tạo thành khi đun nóng dung dịch hỗn hợp chứa 18 gam glucozơ và lượng dư đồng (II) hiđroxit trong môi trường kiềm là bao nhiêu gam?

A. 1,44 g B. 3,60 g C. 7,20 g D. 14,4 g

Câu 8. Đun nóng dung dịch chứa 4,5 gam glucozơ với dung dịch AgNO3 đủ pứ trong dung dịch NH3 thấy Ag tách ra. Tính lượng Ag thu được.

A. 5,4 g B. 10,3 g C. 14,3 g D. 26,1 g

Câu 9. Đun nóng dung dịch chứa 54g glucozơ với lượng dư dung dịch AgNO3/NH3thì lượng Ag tối đa thu đựơc là m gam. Hiệu suất phản ứng đạt 75%. Giá trị m là.

A. 32,4 B. 48,6 C. 64,8 D. 24,3g.

Câu 10. Đun nóng dung dịch chứa 54g glucozơ với lượng dư dung dịch AgNO3/NH3thì lượng Ag tối đa thu đựơc là m gam. Hiệu suất phản ứng đạt 75%. Giá trị m là.

A. 32,4 B. 48,6 C. 64,8 D. 24,3g.

Xem thêm các Bài học Hóa học lớp 11 khác:

• Công thức bài toán đốt cháy anđehit

• Công thức bài toán đốt cháy axit cacboxylic

• Công thức tính nhanh số đồng phân của ankan