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1 # 和風
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2 # 犀利評論員
這個反應我最清楚了,銅表面在硝酸銀溶液中置換銀的過程中,銀的晶體會在銅表面以樹枝裝結構生長,而且是奈米級的晶體,結構非常疏鬆。奈米級的銀本來就是黑色的,加上奈米級的銀單質活性很強,在反應同時會發生氧化。
這個反應我最清楚了,銅表面在硝酸銀溶液中置換銀的過程中,銀的晶體會在銅表面以樹枝裝結構生長,而且是奈米級的晶體,結構非常疏鬆。奈米級的銀本來就是黑色的,加上奈米級的銀單質活性很強,在反應同時會發生氧化。
置換反應:Cu+2AgNO3(aq)=Cu(NO3)2(aq)+2Ag↓,沒有其他副反應,如果銅是純的,硝酸銀溶液沒有變質,那麼製出的銀的純度也應該是很高的。不知道題主對於「不純」的結論是如何給出的?根據題主的圖片我想應該是因為置換出的銀的顏色和我們生活中常見的銀子的顏色有較大差異。生活中的銀器都整塊銀,而且表面都做過拋光處理,所以呈光亮的銀白色,而實驗室製出的銀大都呈黑褐色,其實也很容易解釋,因為在溶液反應體系內,如果不加特殊處理,生成的銀單質都是以非常細小的顆粒狀存在的,往往都是奈米級的粒度,而大多數金屬顆粒小到這個程度,都會呈現出黑褐色。
所以顏色不能成為判斷該實驗的置換出的銀是否純的依據,如果想要得到銀白色的銀單質,需要一些實驗技巧:不知道題主是否記得高中有機化學一個非常具有代表性的實驗——銀鏡反應,在醛或還原性糖存在的情況下,可以將銀的無機溶液還原成銀單質,如果試驗中使用的試管管壁足夠乾淨,那麼反應中被還原的銀單質就會附著在管壁上,光亮如鏡。這裡的技巧就是使用足夠乾淨的試管,可以用洗衣粉或洗潔精等表面活性劑清潔試管,再使用自來水反覆沖洗,最後再使用蒸餾水/雙蒸水/三蒸水潤洗,目的就是讓銀單質能完整的整片吸附在管壁上,而不是懸浮在溶液中成為顆粒。如下圖,就是成功的銀鏡反應。
回到題主的實驗,其實也可以得到銀白色的銀單質,硝酸銀溶液的質量要過關,要用新配製的溶液,要避光儲存,使用銅絲與其反應可以生成銀白色的羽毛狀銀單質。如果硝酸銀溶液儲存不當,會自發反應生成銀單質的細小顆粒在溶液中,後續再實驗就很難形成鏡面。