Reagente de Tollens - Tollens' reagent
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O reagente de Tollens (fórmula química ) é um reagente químico usado para distinguir entre grupos funcionais aldeídos e cetonas, juntamente com algumas alfa-hidroxicetonas que podem tautomerizar em aldeídos. O reagente consiste em uma solução de nitrato de prata , amônia e algum hidróxido de sódio (para manter um pH básico da solução do reagente). Recebeu o nome de seu descobridor, o químico alemão Bernhard Tollens . Um teste positivo com o reagente de Tollens é indicado pela precipitação de prata elementar, freqüentemente produzindo um "espelho de prata" característico na superfície interna do vaso de reação.
Preparação de laboratório
Este reagente não está disponível comercialmente devido ao seu curto prazo de validade , portanto, deve ser preparado de fresco em laboratório. Uma preparação comum envolve duas etapas. Primeiro, algumas gotas de hidróxido de sódio diluído são adicionadas a um pouco de nitrato de prata 0,1 M aquoso . Os iões de converter a prata aquo complexo forma em óxido de prata (I) , que precipita a partir da solução como um sólido castanho:
Na próxima etapa, amônia aquosa suficiente é adicionada para dissolver o óxido de prata (I) marrom. A solução resultante contém os complexos [Ag (NH 3 ) 2 ] + na mistura, que é o principal componente do reagente de Tollens. O hidróxido de sódio é reformado:
![{\ displaystyle {\ ce {Ag2O (s) + 4NH3 + 2NaOH + H2O -> 2 [Ag (NH3) 2] OH + 2NaOH}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/ce587a73382b69aa7b4e1bc0a1dab70ab2bac91c)
Alternativamente, amônia aquosa pode ser adicionada diretamente à solução de nitrato de prata. No primeiro, amoníaco irá induzir a formação de óxido de prata sólida, mas com amoníaco adicional, esta dissolve-se precipitado sólido para dar uma solução clara de diamminesilver (I), complexo de coordenação , . Filtrar o reagente antes do uso ajuda a prevenir resultados falso-positivos.
![{\ displaystyle {\ ce {[Ag (NH3) 2] +}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9c028850b383356b042b3aca711094c7dc6e78bf)
Usos
Análise orgânica qualitativa
Uma vez que a presença de um grupo carbonila foi identificada usando 2,4-dinitrofenilhidrazina (também conhecido como reagente de Brady ou 2,4-DNPH ou 2,4-DNP), o reagente de Tollens pode ser usado para distinguir cetona vs aldeído . O reagente de Tollens dá um teste negativo para a maioria das cetonas, com as alfa-hidroxicetonas sendo uma exceção.
O teste baseia-se na premissa de que os aldeídos são mais facilmente oxidados em comparação com as cetonas; isto é devido ao carbono contendo carbonila em aldeídos tendo um hidrogênio ligado. O complexo diaminossilver (I) na mistura é um agente oxidante e é o reagente essencial no reagente de Tollens. O teste é geralmente realizado em um tubo de ensaio em banho-maria.
Em um teste positivo, o complexo diaminossilver (I) oxida o aldeído em um íon carboxilato e, no processo, é reduzido a prata elementar e amônia aquosa. A prata elementar precipita da solução, ocasionalmente na superfície interna do vaso de reação, dando um "espelho de prata" característico. O íon carboxilato na acidificação dará seu ácido carboxílico correspondente . O ácido carboxílico não é formado diretamente em primeiro lugar, pois a reação ocorre em condições alcalinas . As equações iônicas para a reação geral são mostradas abaixo; R refere-se a um grupo alquil .
![{\ displaystyle {\ ce {2 [Ag (NH3) 2] + + R-CHO + H2O -> 2Ag (s) + 4NH3 + R-COOH + 2H +}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/fa6966d8a9edd16842a0b793eb703cb52d441be5)
O reagente de Tollens também pode ser usado para testar os alcinos terminais ( ). Um precipitado branco do acetileto ( ) é formado neste caso. Outro teste se baseia na reação do furfural com o floroglucinol para produzir um composto colorido com alta absortividade molar. Também dá um teste positivo com hidrazenos , hidrazonas , α- hidroxicetonas e 1,2-dicarbonilos .
Tanto o reagente de Tollens quanto o reagente de Fehling apresentam resultados positivos com ácido fórmico .
Coloração
Em patologia anatômica , o nitrato de prata amônico é usado na coloração de Fontana-Masson , que é uma técnica de coloração com prata usada para detectar melanina , argentafina e lipofuscina em cortes de tecido. A melanina e as outras cromafins reduzem o nitrato de prata a prata metálica.
Em espelhamento de prata
O reagente de Tollens também é usado para aplicar um espelho de prata em vidraria; por exemplo, o interior de uma garrafa térmica isolada. O processo químico subjacente é chamado de reação do espelho de prata . O agente redutor é a glicose (um aldeído) para tais aplicações. Para um espelho de alta qualidade, é necessária uma vidraria limpa. Para aumentar a velocidade de deposição, a superfície do vidro pode ser pré-tratada com cloreto de estanho (II) estabilizado em solução de ácido clorídrico .
Para aplicações que requerem a mais alta qualidade óptica, como em espelhos telescópicos , o uso de cloreto de estanho (II) é problemático, pois cria rugosidade em nanoescala e reduz a refletividade. Os métodos para produzir espelhos telescópicos incluem aditivos adicionais para aumentar a adesão e a resiliência do filme, como no método de Martin, que inclui ácido tartárico e etanol .
Segurança
O reagente envelhecido pode ser destruído com ácido diluído para evitar a formação de nitreto de prata altamente explosivo .
Veja também
- Reagente de Benedict
- Redutor Walden (uso oposto envolvendo prata metálica)
