Buzz
1. Phản ứng tráng gương được định nghĩa như thế nào?
Trong hóa học, phản ứng tráng gương là một phản ứng đặc trưng của các chất như andehit, este, glucozơ, và axit fomic với hợp chất của kim loại bạc. Hợp chất kim loại bạc bao gồm AgNO3 và Ag2O trong môi trường NH3, thường viết gọn là AgNO3/NH3. Phản ứng này tạo ra kim loại bạc và vì vậy còn được gọi là phản ứng tráng bạc.
Phản ứng tráng gương được sử dụng để nhận diện các chất như andehit và este. Thuốc thử trong phản ứng này là dung dịch AgNO3 trong môi trường NH3, viết gọn là AgNO3/NH3. Phản ứng này hiện nay được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp sản xuất gương và ruột phích.
2. Đặc điểm của phản ứng tráng gương
Phản ứng tráng gương có những đặc điểm chính như sau:
- Phản ứng tráng gương là phản ứng hóa học giữa các chất hữu cơ và hợp chất vô cơ. Các chất tham gia phản ứng này phải chứa nhóm - CHO.
- Các chất hữu cơ phổ biến trong phản ứng này bao gồm glucozơ, este, andehit, và axit fomic.
- Thuốc thử trong phản ứng tráng gương là hỗn hợp của kim loại bạc gồm AgNO3 và Ag2O trong môi trường NH3, thường viết gọn là AgNO3/NH3.
- Phản ứng tráng gương thuộc loại phản ứng oxi hóa khử, và sản phẩm của nó là kim loại bạc (Ag).
3. Những chất nào tham gia vào phản ứng tráng gương?
Các chất tham gia vào phản ứng tráng gương bao gồm:
3.1 Phản ứng của Ankin-1-in
Ankin-1-in chứa nguyên tử H gắn kết bằng liên kết ba ( ≡ ), vì vậy nó có khả năng tham gia vào phản ứng tráng gương. Trong phản ứng này, nguyên tử H bị thay thế bởi ion kim loại Ag+, tạo ra kết tủa màu vàng nhạt và sau đó chuyển sang màu xám. Đây là phương pháp hóa học dùng để nhận diện 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 như thế nào?
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 trong phản ứng này bao gồm: C2H2 (etin hay axetilen), CH3-C≡C (propin hay metylaxetilen), và CH2=CH-C≡CH (but-1-in-3-en hay vinyl axetilen).
3.2 Phản ứng tráng gương của glucozơ, fructozơ và saccarozơ
Phức bạc amoniac oxy hóa glucozơ tạo thành amoni gluconat tan trong dung dịch và giải phóng bạc 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, mặc dù là đồng phân của glucozơ, không có nhóm –CH=O nên không phản ứng tráng gương ở nhiệt độ phòng. Tuy nhiên, khi được đun nóng trong môi trường kiềm, fructozơ chuyển thành glucozơ và do đó có phản ứng tráng gương.
- Saccarozơ không có tính khử, nhưng khi đun nóng trong môi trường axit, nó thủy phân thành glucozơ và fructozơ. Glucozơ sau đó tham gia phản ứng tráng gương.
Phương trình phản ứng phân hủy là:
C12H22O11 (saccarozơ) + H2O → C6H12O6 (glucozơ) + C6H12O6 (fructozơ)
3.3 Phản ứng tráng gương của axit fomic và este
Các este như HCOOR, RCOOCH=CHR’, và HCOOOCH=CHR có thể phản ứng với dung dịch AgNO3/NH3 khi được đun nóng, tạo ra kết tủa bạc kim loại. Một số este như este của axit fomic (HCOOR, muối hoặc este của nó như HCOONa, HCOONH4) cho phản ứng tráng gương. Các trường hợp ít gặp như RCOOCH=CHR’, với R’ là gốc hidrocacbon, cũng có thể tham gia phản ứng. Một số phương trình hóa học điển hình cho phản ứng tráng gương của este bao gồm:
- Khi R là gốc hidrocacbon:
HCOOR + 2[Ag(NH3)2]OH → NH4OCOOR + 2Ag ↓ + 3NH3 + H2O
- Khi 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, vì thế nó không ổn định và dễ phân hủy thành NH3 theo phương trình sau:
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 này chứng tỏ anđehit có khả năng khử và được dùng để nhận diện anđehit.
Đối với HCHO, phương trình phản ứng là:
HCHO + 4AgNO3 + 6NH3 + 2H2O → (NH4)2CO3 + 4NH4NO3 + 4Ag
Phản ứng của HCHO dẫn đến việc hình thành các muối vô cơ thay vì muối của axit hữu cơ như các anđehit khác.
b. Phương pháp giải bài tập về phản ứng tráng gương với anđehit
Phản ứng hóa học diễn ra là:
R(CHO)a + aAg2O → R(COOH)a + 2aAg
- Nhận biết dựa vào tỷ lệ mol giữa andehit và Ag
+ Nếu tỷ lệ nAg / nA = 2 thì anđehit A là anđehit đơn chức.
+ Nếu tỷ lệ nAg / nA = 4 thì anđehit A là HCHO hoặc anđehit hai chức R(CHO)2.
+ Nếu hỗn hợp có 2 anđehit đơn chức, chúng sẽ tham gia phản ứng tráng gương.
Khi nAg / nA > 2, điều này cho thấy có một chất là HCHO trong hỗn hợp.
+ Hỗn hợp 2 anđehit mạch thẳng (không phải HCHO) sẽ phản ứng tráng gương với:
Khi tỷ lệ nAg / nA nằm trong khoảng 2 đến 4, sẽ có một anđehit đơn chức và một anđehit đa chức.
Dựa vào phản ứng tráng gương:
+ Một mol anđehit đơn chức (R-CHO) sẽ phản ứng với 2 mol Ag.
+ Trường hợp đặc biệt: H-CH=O phản ứng với Ag2O sẽ tạo ra 4 mol Ag và có tỷ lệ %O = 53,33%.
4. Bài tập trắc nghiệm về phản ứng tráng gương.
Câu 1: Nếu 0,1 mol anđehit X phản ứng với dung dịch dư AgNO3/NH3 và thu được 0,5 mol Ag, và khi 0,2 mol X phản ứng hoàn toàn với H2 thì cần 22,4 lít H2 (đktc), công thức cấu tạo của X là:
A. HCHO
B. CH3CHO
C. (CHO)2
D. Cả A và C đều đúng
Câu 2: Khi cho 11,6 gam anđehit A phản ứng hoàn toàn với một lượng dư AgNO3/NH3, thu được 86,4 gam Ag. Xác định công thức phân tử của A.
A. CH3CHO
B. CH2=CHCHO
C. HCHO
D. OHCHO
Câu 3: Một anđehit A đơn chức, mạch hở có khối lượng 6,6 gam phản ứng với dư AgNO3/NH3, sau đó đun nóng. Toàn bộ lượng bạc tạo thành phản ứng hết với axit HNO3 loãng, giải phóng 2,24 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất ở điều kiện tiêu chuẩn). Công thức cấu tạo rút gọn của A là
A. CH3CHO
B. CH3CH2CHO
C. HCHO
D. CH2=CHCHO
Câu 4: Khi cho 0,1 mol chất A phản ứng với dung dịch AgNO3 dư/NH3, ta thu được bạc kim loại. Sau đó, hòa tan toàn bộ lượng bạc thu được vào dung dịch HNO3 đặc nóng dư, ta thu được 8,96 lít khí NO2 (ở điều kiện tiêu chuẩn). Chất A là:
A. A là anđehit hai chức
B. A là hợp chất chứa nhóm -CHO
C. A là anđehit formic
D. Cả A và B đều đúng.
Câu 5: Khi cho 0,15 mol một anđehit Y phản ứng hoàn toàn với dung dịch AgNO3/NH3 dư, thu được 18,6 gam muối amoni của axit hữu cơ. Công thức cấu tạo của anđehit này là:
A. C2H4(CHO)2
B. (CHO)2
C. C2H2(CHO)2
D. HCHO
A. 1,44 g
B. 3,60 g
C. 7,20 g
D. 14,4 g
Câu 8: Khi đun nóng dung dịch chứa 4,5 gam glucozơ với dung dịch AgNO3 trong dung dịch NH3, bạc sẽ được giải phóng. Tính lượng bạc thu được.
Câu 10: Khi đun nóng dung dịch chứa 54g glucozơ với dung dịch AgNO3/NH3 dư, lượng bạc tối đa thu được là m gam. Nếu hiệu suất phản ứng là 75%, giá trị của m là:
A. 32,4 g
B. 48,6 g
