銀鏡之生成---展現福馬林的還原力

簡介

利用福馬林之還原能力，將硝酸銀的銀離子還原成銀金屬，並附著於試管內壁上，看似為一銀金屬所鑄造的鏡子。

示範步驟（實驗中最好戴安全眼鏡）

1.	以鋼絲絨刮除試管內的一些雜質污垢。
2.	以濃硝酸清洗試管內壁。
3.	以濃氫氧化鈉溶液清洗試管內壁。
4.	以蒸餾水徹底潤濕試管內壁。
5.	加入 4 mL 約 1 N 的硝酸銀溶液於該試管中，再加入 2 mL 的福馬林，並且稍微攪拌均勻。
6.	將該試管小心地直接受熱於酒精燈的火焰上（需小心加熱勿讓反應過於激烈，當反應激烈時，應立即離開火源，或者利用水浴加熱數分鐘亦可。），如圖一所示。不久可看見漂亮的銀鏡，如圖二所示。

圖一	圖二

溶液和器材

1.	1 N硝酸銀水溶液：將 1.7 g 的硝酸銀 (AgNO3) 溶解於蒸餾水成為 10 mL溶液。
2.	新鮮的 Formalin 溶液：即 37％ 甲醛 (HCOH) 水溶液。
3.	鋼絲絨少許。
4.	濃氫氧化鈉溶液：約 5 g氫氧化鈉(NaOH)溶於10 mL的水中。
5.	濃硝酸：即 16 M HNO3。
6.	試管（或離心管）一根。
7.	滴管數支。
8.	蒸餾水若干。
9.	小燒杯兩個。

原理和概念

1.	氧化還原反應必定是相伴隨產生。 氧化半反應：2 H2O→4 e- + 4 H+(aq) + O2(g)                         2 H2CO(aq) + O2(g) → 2 HCOOH(aq) 還原半反應：4 e- + 4 Ag+(aq) → 4 Ag(s)　 總反應：2 H2O + 2 H2CO(aq) + 4 Ag+(aq) → 4 Ag(s) + 2 HCOOH(aq) + 4 H+(aq)
2.	水與甲醛當還原劑反應生成氧氣和甲酸，而銀離子則當氧化劑，反應後生成銀金屬。

教學提示

1.	利用鋼絲絨、濃硝酸及濃氫氧化鈉溶液將試管清洗的更乾淨，那麼銀鏡的生成會更容易。一般而言，銅鏡之生成更加需要乾淨的試管內壁。
2.	為安全起見，步驟 6 請於抽風櫥內進行。
3.	若於步驟 6 使用直接加熱的方式，則會比較快速觀察到銀鏡的生成。但當反應過於激烈時，氣體會迅速產生而造成反應的溶液會冒出來，所以要小心控制好。
4.	反應之後的溶液不可久置，因為可能會產生不穩定的物質(AgN3)，相當容易引起爆炸，故反應之後應儘速倒入水槽內沖掉，以已附著上一層銀鏡的試管供大家觀察即可。
5.	此生成銀鏡的試管內壁是相當容易清除的，以試管刷用水溶清潔劑即可清除乾淨。

問題和參考答案

1.	可否設計銅鏡的生成？其與銀鏡的生成有什麼不同？
答:	利用福馬林溶液當還原劑，而硫酸銅當氧化劑，在鹼性環境下是可在非常乾淨的試管內壁生成銅金屬，只是尚需注意的一點，為防止該實驗中氫氧化銅（Cu(OH)2）的沉澱，可加入酒石酸鉀鈉防止銅與氫氧根離子作用。與銀鏡比較，銅鏡的生成比較不容易。
2.	在此實驗當中，有哪些物質是進行氧化反應？而哪些則是進行還原反應？
答:	從教學提示當中，H2O 和 H2CO 是進行氧化反應，而Ag+ 是進行還原反應。
3.	於本實驗中有哪些氣體產生？
答:	氧氣，同時於加熱時，甲醛液體也會因加熱而直接汽化為甲醛的氣體。

參考資料

1.	Summerlin, Lee R. and Ealy, Jr., James L., Chemical Demonstrations: a Sourcebook for Teachers, 2nd Ed., 1988, Volume 2, pp 187-188, Washington, D.C., American Chemical Society.

適用程度

國民小學

國民中學

ˇ高級中學

ˇ大學普通化學

安全

● 示範這個實驗必須戴安全眼鏡及可丟棄的手套。

● 示範這個實驗實行適當的風險評估是老師的責任。 资料来源：http://blog.ncue.edu.tw/yangsp/doc/28864