・アルコールと関連物質の性質


(1)実験操作

[実験1:メタノールCH3OHの酸化]

(i) 200 mLビーカーに水を7分目程度まで入れ、約50に加熱する。

(ii) 試験管にメタノールCH3OH2 mL取り、その臭いを確認する。さらに水1 mLを加えた後、(i)の水浴で温める。

(iii) 試験管ばさみでコイル状の銅線を保持してガスバーナーで熱し、炎から出して黒く変色したら、(ii)の試験管に入れる。この操作を数回繰り返す。

(iv) 試験管の内容物の臭いを確認し、ゴム栓をして保管する。

 

[実験2:銀鏡反応]

(v)新しい別の試験管に0.1 mol/L硝酸銀AgNO3水溶液2 mLを取り、1 mol/Lアンモニア水を一滴ずつ加え、よく振り混ぜる。アンモニア水は一度生じた褐色沈殿が消えて透明になるまで加える。

(vi) (iv)で得られたメタノールCH3OHの酸化物を(v)の試験管に1 mL加え、約60の水浴に付けて変化を観察する。このときに試験管を振ると、褐色の沈殿が生成してしまうので注意すること。

(vii) 銀鏡が試験管内に生成したら、試験管の内容物を廃液入れに入れ、水で薄める。

内壁は硝酸HNO3または硝酸鉄(III) Fe(NO3)3水溶液で洗浄するときれいになる。

 

(2)理論

 メタノールCH3OHの蒸気に、ガスバーナーで焼いた銅線を触れさせると、銅線の表面の酸化銅(II) CuOが酸化剤となり、メタノールCH3OHが酸化されてホルムアルデヒドHCHOになります。

 

CH3OH + CuO HCHO + H2O + Cu

 

 また、硝酸銀AgNO3水溶液にアンモニア水を過剰に加えたものをアンモニア性硝酸銀水溶液(トレンス試薬)といいます。これにアルデヒドを加えて約60℃で温めると、ジアンミン銀(I)イオン[Ag(NH3)2]+ が還元されて器壁に銀Agの微粒子が析出して、鏡のようになります。これを銀鏡反応(silver mirror reaction)といいます。銀鏡反応は、工業的にも銀メッキの手法として利用されています。

 

RCHO + H2O + 2[Ag(NH3)2]+ → 2Ag↓() + RCOO- + NH3 + 3NH4+

 

.1  ホルムアルデヒドHCHOは銀鏡反応に陽性である


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・参考文献

1) 辰巳敬/伊藤眞人/窪田好浩/11名「化学」数研出版(2016年発行)