ちっちゃな鏡作り

投稿日時 : 2021/12/25

　有機化学のアルデヒドの項では、アルデヒドには還元性があり、この還元性は銀鏡反応やフェーリング液の反応で確認できることを学びます。

この銀鏡反応ですが、全く文字通り試験管の内側に銀がキレイに付着して鏡のようになる反応です！

でも見てるだけじゃツマラナイので、持ち帰れる小さな鏡を作ってしまおう！という実験を先日行いました。

単体金属の銀をガラス面均一に析出させるために、銀アンモニア錯イオンを作っておいてこれにブドウ糖水溶液を混ぜます。

ブドウ糖は３種の異性体の混合物として存在しているんですが、これら異性体のうち１つにアルデヒド基（ホルミル基）があり、このアルデヒド基の還元性によって銀のイオンが銀に還元されて析出するという仕組みです。

錯イオンの形態の銀イオンを使っていますが、基本的な考えは

　Ａｇ^＋＋ｅ^ー→ Ａｇ

ということですね。

ガラス面にキレイに銀を析出させるには、Ａｇ^＋より［Ａｇ(ＮＨ_３)_２］^＋が適しているということなんです。

ちなみに銀の電解メッキ工場では、［Ａｇ(ＣＮ)_２］^ーを使うので、この原料である猛毒の青酸カリ（ＫＣＮ）の話題が出てくる訳です。

　さて、鏡づくりですが・・・

キレイな鏡を作るための工夫だと思いますが、塩化スズＳｎＣｌ_２を補助剤として使っています。

スズイオンはＳｎ^２＋よりＳｎ^４＋の方が安定なので、ＳｎＣｌ_２は還元剤として働きます。

つまりここでのＳｎＣｌ_２はブドウ糖と共に銀イオンを還元していることになります。

ガラスですが、スライドガラスを流用してまずはこのように細工しておきます。

銀がガラス片面だけに析出するようにするためです。

銀アンモニア錯イオン溶液は、硝酸銀溶液にアンモニア水を加えていくだけで作れます。

硝酸銀溶液にアンモニア水を少量加えると酸化銀Ａｇ_２Ｏの褐色沈殿が生じます。

　２Ａｇ^＋＋２ＯＨ^ー→ Ａｇ_２Ｏ↓ ＋Ｈ_２Ｏ

このあと、この酸化銀の濁りがちょうど消えるところまでさらにアンモニア水を加えていくと、

銀はすべて銀アンモニア錯イオン［Ａｇ(ＮＨ_３)_２］^＋に変化し透明溶液となります。

　Ａｇ_２Ｏ＋４ＮＨ_３＋Ｈ_２Ｏ → ２［Ａｇ(ＮＨ_３)_２］^＋＋２ＯＨ^ー

これ以上アンモニア水を入れると銀鏡反応の感度が落ちるので、入れ過ぎないように注意します。

すみません！この後の途中経過の写真がないんですが、仕上がった鏡はこんな感じになりました。

そしてこれは、自分が慌ててテキトーな操作で使った失敗作！（笑）

これじゃあ全然ダメですね・・・

この実験は原理はシンプルなんですが、随所に「コツ」が必要なんですね！

　最後に実験後の片づけでの注意点があります。

この実験では、不安定な雷銀という爆発性の物質が生じやすくなっています！

これを避けるために実験後の廃液は食塩水と混ぜて処理します。

銀イオンが食塩水と混ざることで安定な塩化銀ＡｇＣｌが生じるので、この状態の廃液としてから処理業者に引き取ってもらうようにします。