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reactivo de Tollens

Prueba de Tollens para aldehído: lado izquierdo positivo (espejo de plata), lado derecho negativo Modelo de esferas y varillas del complejo de diamminesilver(I) El reactivo de T...

Prueba de Tollens para aldehído: lado izquierdo positivo (espejo de plata), lado derecho negativo
Modelo de esferas y varillas del complejo de diamminesilver(I)

El reactivo de Tollens (fórmula química Ag(NH₃ ) ₂OH ) es un reactivo químico que se utiliza para distinguir entre aldehídos y cetonas , así como entre algunas α-hidroxicetonas que pueden tautomerizarse en aldehídos. El reactivo consiste en una solución de nitrato de plata , hidróxido de amonio e hidróxido de sodio (para mantener un pH básico en la solución). Recibe su nombre de su descubridor, el químico alemán Bernhard Tollens . [ 1 ] Una prueba positiva con el reactivo de Tollens se indica por la precipitación de plata elemental, que a menudo produce un característico " espejo de plata " en la superficie interna del recipiente de reacción.

Preparación de laboratorio

Este reactivo no está disponible comercialmente debido a su corta vida útil , por lo que debe prepararse en el laboratorio. Una preparación común consta de dos pasos. Primero, se añaden unas gotas de hidróxido de sodio diluido a una solución acuosa de nitrato de plata 0,1 M. Los iones OH⁻ convierten el complejo acuoso de plata en óxido de plata(I) , Ag₂O , que precipita de la solución como un sólido marrón. 

2 AgNO₃ + 2 NaOH → Ag₂O

En el siguiente paso, se añade suficiente amoníaco acuoso para disolver el óxido de plata(I) marrón. La solución resultante contiene los complejos [Ag( NH₃ ) ] en la mezcla, que es el componente principal del reactivo de Tollens. Se reforma el hidróxido de sodio:

Ag 2 O + 4 NH 3 + 2 NaNO 3 + H 2 O → 2 [ Ag(NH 3 ) 2 ]NO 3 + 2 NaOH

Alternativamente, se puede añadir amoníaco acuoso directamente a la solución de nitrato de plata. [ 2 ] Inicialmente, el amoníaco induce la formación de óxido de plata sólido, pero con amoníaco adicional, este precipitado sólido se disuelve para dar una solución transparente del complejo de coordinación de diaminoplata(I) , [ Ag(NH 3 ) 2 ] + . Filtrar el reactivo antes de usarlo ayuda a prevenir resultados falsos positivos.

Usos

Análisis orgánico cualitativo

Una vez identificada la presencia de un grupo carbonilo mediante 2,4-dinitrofenilhidrazina (también conocida como reactivo de Brady , 2,4-DNPH o 2,4-DNP), se puede utilizar el reactivo de Tollens para distinguir entre cetonas y aldehídos . El reactivo de Tollens da un resultado negativo para la mayoría de las cetonas, con la excepción de las alfa-hidroxicetonas .

La prueba se basa en la premisa de que los aldehídos se oxidan con mayor facilidad que las cetonas; esto se debe a que el carbono carbonílico de los aldehídos tiene un átomo de hidrógeno unido. El complejo de diaminoplata(I) presente en la mezcla es un agente oxidante y el reactivo esencial del reactivo de Tollens. La prueba se realiza generalmente en un tubo de ensayo al baño maría.

En una prueba positiva, el complejo de diaminoplata(I) oxida el aldehído a un ion carboxilato y, en el proceso, se reduce a plata elemental y amoníaco acuoso. La plata elemental precipita de la solución, ocasionalmente sobre la superficie interna del recipiente de reacción, formando un característico "espejo de plata". El ion carboxilato, al acidificarse, dará lugar a su ácido carboxílico correspondiente . El ácido carboxílico no se forma directamente, ya que la reacción tiene lugar en condiciones alcalinas . Las ecuaciones iónicas para la reacción global se muestran a continuación; R se refiere a un grupo alquilo . [ 3 ]

2 [ Ag(NH 3 ) 2 ] + + RCHO + H 2 O → 2 Ag + 4 NH 3 + RCOOH + 2 H +

El reactivo de Tollens también se puede usar para detectar alquinos terminales ( RC2H ). En este caso , se forma un precipitado blanco del acetiluro ( AgC2R ) . Otra prueba se basa en la reacción del furfural con floroglucinol para producir un compuesto coloreado con alta absortividad molar. [4] También da una prueba positiva con hidrazinas , hidrazonas , α - hidroxicetonas y 1,2 - dicarbonilos .

Tanto el reactivo de Tollens como el reactivo de Fehling dan resultados positivos con ácido fórmico .

Tinción

En patología anatómica , el nitrato de plata amoniacal se utiliza en la tinción de Fontana-Masson , una técnica de tinción con plata que se emplea para detectar melanina , argentafina y lipofuscina en cortes de tejido. La melanina y las demás cromafines reducen el nitrato de plata a plata metálica. [ 2 ]

En espejo plateado

El reactivo de Tollens también se utiliza para aplicar un espejo de plata a objetos de vidrio; por ejemplo, al interior de un termo aislado. El proceso químico subyacente se denomina reacción del espejo de plata . El agente reductor para estas aplicaciones es la glucosa (un aldehído). Se requiere material de vidrio limpio para obtener un espejo de alta calidad. Para aumentar la velocidad de deposición, la superficie del vidrio puede ser pretratada con cloruro de estaño(II) estabilizado en una solución de ácido clorhídrico . [ 5 ]

Para aplicaciones que requieren la máxima calidad óptica, como en los espejos de telescopios , el uso de cloruro de estaño(II) es problemático, ya que crea rugosidad a nanoescala y reduce la reflectividad. [ 6 ] [ 7 ] Los métodos para producir espejos de telescopios incluyen aditivos adicionales para aumentar la adhesión y la resistencia de la película, como en el método de Martin, que incluye ácido tartárico y etanol . [ 7 ]

Seguridad

El reactivo envejecido puede destruirse con ácido diluido para evitar la formación del nitruro de plata altamente explosivo . [ 8 ]

Véase también

Referencias

  1. ^ Tollens, B. (1882). "Ueber ammon-alkalische Silberlösung als Reagens auf Aldehyd" [ Sobre una solución de plata alcalina amónica como reactivo para aldehídos ] . Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (en alemán). 15 (2): 1635–1639 . doi : 10.1002/cber.18820150243 .
  2. 1 2 Sitio web de Webpath http://library.med.utah.edu/WebPath/HISTHTML/MANUALS/FONTANA.PDF . Consultado el 4 de febrero de 2009
  3. "Oxidación de aldehídos y cetonas" . chemguide.co.uk . Consultado el 31 de enero de 2010 .
  4. ^ Oshitna, K.; Tollens, B. (1901). "Ueber Spectral-reactionen des Mmethylfurfurols" . Ber. Alemán. Química. Ges . 34 (2): 1425. doi : 10.1002/cber.19010340212 .
  5. Hart, M. (1992). Manual de soplado de vidrio científico . St. Helens, Merseyside [Inglaterra]: British Society of Scientific Glassblowers. ISBN 0-9518216-0-1.
  6. N. Chitvoranund1; S. Jiemsirilers; DP Kashima (2013). "Efectos de los tratamientos superficiales en la adhesión de películas de plata sobre sustratos de vidrio fabricados mediante deposición química sin electrólisis". Journal of the Australian Ceramic Society . 49 : 62–69 .{{cite journal}}: CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
  7. 1 2 C. Heber D. (febrero de 1911). "Métodos para el plateado de espejos" . Publicaciones de la Sociedad Astronómica del Pacífico . 23 (135): 15– 19. Bibcode : 1911PASP...23...13C . doi : 10.1086/122040 . hdl : 2027/mdp.39015018047608 .
  8. Svehla, G.; Vogel, Arthur Anton (1996). Análisis inorgánico cualitativo de Vogel . Nueva York: Longman. ISBN 0-582-21866-7.
  • Vídeo del proceso experimental que utiliza el reactivo de Tollens.
  • Reactivo de Tollens en www.wiu.edu
  • Demostración de clase de química orgánica de la Universidad de Minnesota. Archivado el 3 de marzo de 2016 en Wayback Machine. Resultado archivado el 3 de marzo de 2016 en Wayback Machine .