Реакция серебряного зеркала: растворяем в аммиачной воде оксид серебра

Свет мой, зеркальце, скажи, да всю правду доложи… как аммиачный раствор оксида серебра дал тебе замечательную способность отражать свет и показывать лицо, в тебя смотрящее? На самом деле, никакой тайны нет. Реакция серебряного зеркала известна с конца XIX века благодаря работам германских химиков.

Активность в солях, благородство в чистоте

Серебро — металл довольно-таки стойкий, в воде не ржавеет и не растворяется. Можно посеребрить воду, но никто не скажет, что это раствор серебра. Вода останется водой, пусть даже облагороженной и продезинфицированной. Так очищать воду научились в давние времена и до сих пор используют этот способ в фильтрах.

Зато соли и оксиды серебра охотно вступают в химические реакции и растворяются в жидкостях, в результате чего возникают новые вещества, которые оказываются востребованными как в технике, так и в быту.

Формула простая — Ag₂O. Два атома серебра и атом кислорода образуют оксид серебра, обладающий чувствительностью к свету. Однако в фотографии большее применение нашли другие соединения, зато оксид проявил расположенность к реактивам аммиака. В частности к нашатырному спирту, который еще наши бабушки использовали, чтобы очистить изделия, когда они потемнели.

Аммиак — соединение азота и водорода (NH₃₎. Азот составляет 78% земной атмосферы. Он повсюду, как один из самых распространенных элементов на Земле. Водно-аммиачный раствор настолько широко применяется, что получил сразу несколько названий: аммиачная вода, едкий аммоний, гидроксид аммония, едкий аммиак. Легко запутаться в таком ряду синонимов. Если развести аммиачную воду до слабого, 10%-ного раствора, получим нашатырный спирт.

Когда химики растворили оксид в аммиачной воде, миру явилось новое вещество — комплексное соединение гидроксид диамин серебра с весьма привлекательными свойствами.

Процесс описывается химической формулой: Ag₂O + 4NH₄OH = 2[Ag(NH3)2]OH + 3H2O.

Процесс и формула химической реакции аммиачной воды и оксида серебра

В химии это вещество также известно как реактив Толленса и названо в честь немецкого химика Бернхарда Толленса, описавшего реакцию в 1881 году.

Лишь бы лаборатория не взорвалась

Довольно-таки быстро выяснилось, что аммиачный раствор оксида серебра хоть не стоек, но при хранении способен образовывать взрывчатые соединения, поэтому по окончании опытов остатки рекомендуется уничтожать. Но есть и положительная сторона: в составе, кроме металла, присутствуют азот и кислород, что при разложении дает возможность выделять нитрат серебра, знакомый нам как ляпис медицинский. Сейчас не такой популярный, но когда-то им прижигали и обеззараживали раны. Где опасность взрыва — там и средства лечения.

И все-таки аммиачный раствор оксида серебра обрел известность благодаря другим, не менее важным явлениям: от взрывотехники и серебрения зеркал до обширных исследований в анатомии и органической химии.

1. Когда через аммиачный раствор оксида серебра пропускают ацетилен, на выходе образуется очень опасный ацетиленид серебра. Он способен взрываться при нагреве и механическом воздействии, даже от тлеющей лучинки. Проводя опыты, следует проявлять осторожность и выделять ацетиленид в небольших количествах. Как чистить лабораторную посуду, подробно изложено в правилах техники безопасности.
2. Если в колбу с круглым дном налить азотнокислое серебро, добавить аммиачный раствор и глюкозу и греть на водяной бане, то металлическая часть осядет на стенки и дно, создавая эффект отражения. Процесс назвали «реакция серебряного зеркала». Используется в промышленности для производства елочных шаров, термосов и зеркал. Сладкая глюкоза помогает довести изделие до зеркального блеска. А вот у фруктозы такого свойства нет, хоть она и слаще.
3. Реактив Толленса используется в патологической анатомии. Существует специальная техника (метод Фонтана-Массон) окрашивания тканей, с помощью которой при вскрытии определяют в тканях меланин, аргентаффинные клетки и липофусцин (пигмент старения, участвующий в межклеточном обмене).
4. Применяется в органической химии для анализа и выявления альдегидов, восстанавливающих сахаров, гидроксикарбоновых кислот, полигидроксифенолов, первичных кетоспиртов, аминофенолов, α-дикетонов, алкил- и арилгидроксиламинов, алкил- и арилгидразинов. Вот какой важный и нужный реагент. Немало поспособствовал исследованиям органики.

Как видим, серебро — это не только ювелирное украшение, монеты и фотореактивы. Растворы его оксидов и солей востребованы в самых разных областях человеческой деятельности.