Cách điều chế thuốc thử Tollens chuẩn nhất hiện nay

Thuốc thử Tollens là một trong những phép thử rất hữu ích được ứng dụng nhiều trong cuộc sống nhằm phân biệt giữa andehit và xeton. Phép thử này mang tính định tính trong phòng thí nghiệm, được gọi nhiều với các tên “ phép thử gương bạc”. Để hiểu rõ hơn về loại thuốc thử này, cùng theo chân LabVIETCHEM tìm hiểu trong bài viết dưới đây nhé!

Khái niệm thuốc thử Tollens là gì?

Khái niệm thuốc thử Tollens là gì?

Đây là một trong những thử nghiệm về thuốc thử hóa học dùng để phát hiện nhóm chất aldehyde, nhóm aldehyde thơm hoặc nhóm chất alpha hydroxy xeton trong một số loại chất thử nghiệm nhất định khác như: R-CHO hoặc R-CO-R’ trong đó thì R và R’ là bất cứ nhóm alkyl nào đó. Loại thuốc thử này được lấy tên theo tên của nhà hóa học người Đức – Bernhard Tollens. Là người đã phát hiện ra loại hóa chất thử và công dụng của nó. Trong thành phần gồm dung dịch AgNO₃ (bạc nitrat) và Amoniac (NH₃).

Tác dụng của thuốc thử Tollens

Tác dụng của thuốc thử Tollens

Mục đích của loại thuốc thử này trong các phép thử là với bất cứ hợp chất hữu cơ nào chưa được phân tích, xác định có hệ thống trong việc phát hiện các nhóm chất liên quan thì đây sẽ là một bước quan trọng để hoàn thành quá trình nhận dạng tổng thể. Chính vì thế mà thuốc thử Tollens có các tác dụng chính như sau:

• Có phản ứng thích hợp kết quả dương tính với 2,4-DNP hoặc loại thuốc thử Brady để xác nhận sự có mặt của nhóm cacbonyl trong hợp chất đó. Nhưng sẽ không xác định được rõ ràng là một nhóm aldehyde hay là ketone. Mà để phân biệt hai nhóm chất này bắt buộc phải thực hiện phép thử Tollens.
• Tollens hoạt động như một loại thuốc thử oxy hóa nhẹ. Khi aldehyde dễ dàng bị oxy hóa thành axit cacboxylic tương ứng bằng cách sử dụng các chất oxy hóa nhẹ. Khác với các andehit và xeton không bị oxy hóa thành bất cứ axit cacboxylic nào. 
• Tollens oxy hóa nhẹ các nhóm chất aldehyde thành các axit tương ứng và nó sẽ bị khử để giảm trừ trạng thái oxi hóa +1 của ion bạc + tạo thành dạng bạc nguyên tố. Trong khi xeton lại không làm giảm trừ thuốc thử Tollens.

Tìm hiểu cách điều chế thuốc thử Tollens

Tìm hiểu cách điều chế thuốc thử Tollens

Theo đó thì loại thuốc thử này có thời hạn sử dụng ngăn, vì vậy việc sản xuất và bán thương mại trên thị trường rất khó. Do đó hầu hết các đơn vị sử dụng thường tự điều chế trực tiếp trong các phòng thí nghiệm. Cách thức điều chế cụ thể được mô tả theo quy trình dưới đây :

Tiến hành nhỏ vài giọt dung dịch kiềm NaOH loãng vào trong dung dịch nước có chứa hợp chất AgNO3 – bạc nitrat. Dung dịch nước chứa bạc nitrat sẽ chứa các phức hợp bạc nước, với nước đóng vai trò như một loại chất phối tử. Các ion hydroxit sẽ được chuyển đổi phức bạc nước thành các oxit bạc tương ứng (Ag₂O). Từ đó tạo ra chất rắn màu nâu kết tủa từ dung dịch này. Phương trình phản ứng hóa học được viết như sau:

2AgNO₃ + 2 NaOH → Ag₂O + 2NaNO₃ + H₂O

Khi thu được kết tủa màu nâu của bạc oxit sẽ tiến hành hòa tan tiếp tục bằng dung dịch amoniac loãng. Dung dịch này được tạo thành bằng cách bổ sung amoniac vào trong nước có chứa phức hợp [Ag(NH3)2]+. Đây chính là thành phần chính cấu thành lên loại thuốc thử Tollens. Phương trình phản ứng cụ thể như sau:

Ag₂O (màu nâu) + 4NH₃ + 2 NaNO₃ + H2O → 2[Ag(NH₃)₂]NO₃ + 2NaOH

Trên đây là quy trình chuẩn để điều chế thuốc thử Tollens, tuy nhiên nhiều khi thay vì tuân thủ quy trình trên thì người ta lại tiến hành quy trình rút gọn để thu được thuốc thử. Bằng cách cho một lượng nhỏ amoniac vào trong nước sau đó thêm trực tiếp dung dịch bạc nitrat vào trong dung dịch đó để hòa tan kết tủa tạo thành. Lượng amoniac được cho vào ống nghiệm được rót theo thứ tự và liều lượng rõ ràng.

Ứng dụng của thuốc thử Tollens

Ứng dụng của thuốc thử Tollens

Về cơ bản thì loại thuốc thử này được sử dụng nhiều trong quá trình xác định đường khử. Carbohydrates là polyhydroxy ladoses hoặc ketose. Sẽ có một số carbohydrate có chứa nhóm aldehyde tự do dễ dàng tham gia các phản ứng của thuốc thử. Một số loại đường khử không có nhóm aldehyde cũng cho kết quả dương tính với thuốc thử Tollens vì là đồng phân hóa học trong môi trường kiềm, vì thế có thể được phân loại nhờ quá trình đường khử bằng thuốc thử này. Bởi vậy người ta ứng dụng loại thuốc thử này trong việc xác định và phân biệt các carbohydrate hoặc đường trên cơ sở khả năng khử của thuốc thử Tollens.

Một số lưu ý khi sử dụng thuốc thử Tollens

Mặt khác thì Tollen có độ pH nhẹ vì có sự hiện diện của hợp chất NaOH trong đó, nhưng không hề có tính ăn mòn của xút ăn da. Vì vậy khi thực hiện phép thử này chỉ cần thực hiện đúng các biện pháp về an toàn hóa học là đủ. Bên cạnh đó, còn được sử dụng một cách chọn lọc trong các phòng thí nghiệm, các viện nghiên cứu hoặc sử dụng trong ngành công nghiệp hóa chất phục vụ cho các mục đích khác nhau về phân tích tổng hợp chất hữu cơ.

Trên đây là những chia sẻ của LabVIETCHEM về thuốc thử Tollens, nếu bạn còn băn khoăn hay thắc mắc gì về loại thuốc thử này, đừng ngại ngần gì cả, hãy liên hệ trực tiếp với chúng tôi theo số hotline: 0826 020 020 để được giải đáp nhé!