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试剂配搭档的原因

吃完大鼓米线没过多久,感到口渴,因为米线里搭配了浓汤宝。食品保存很久也没变质,因为食品里搭配了防腐剂。

为了改善物品的性能,往往要给它配个搭档。

为抑制氯化铝水解,配制时要加盐酸;为防止硫酸亚铁被氧化,往往在溶液中放一枚铁钉。检验卤素离子时硝酸银搭配硝酸,检验硫酸根时氯化钡搭配盐酸,再列举几个。

1.酸性高锰酸钾(KMnO4—H2SO4)

高锰酸钾作氧化剂时往往搭配稀硫酸,目的是既提高氧化能力,又改善还原产物。

酸性条件下,高锰酸钾的氧化性较强,且还原产物为二价锰离子。如果不加酸,在中性溶液中高锰酸钾的还原产物一般为二氧化锰。在碱性环境下高锰酸钾的还原产物为墨绿色的锰酸钾(K2MnO4)。

2.碘水(I2—KI)

碘难溶于水,哪来的碘水?原来,碘水是I2的KI溶液。KI易溶于水,与I2结合成KI3,从而把I2拉下水,制得高浓度的碘水:

I2+KI≒KI3(可逆反应)

使用碘水时,一旦I2被消耗,平衡逆向移动,继续提供I2

3.新制氢氧化铜[Cu(OH)2—NaOH]

学习醛的性质时,我们经常使用“新制氢氧化铜悬浊液”,配制该试剂时,强调氢氧化钠必须过量。但我在多年的教学中,所配得的该试剂都是深蓝色的澄清溶液。

《基础有机化学》(邢其毅等著)说:“鉴别醛或酮,经常使用两个试剂,一个是斐林溶液,是碱性铜络离子的溶液,……,另一个是土伦试剂,是银氨溶液。”

所以,搭配NaOH的主要用途是与Cu(OH)2继续反应,生成深蓝色的络离子[Cu(OH)4]2-,该络离子存在着电离平衡,会电离出少量的Cu2+去氧化醛,银氨溶液氧化醛也是类似的道理。

在我们的化学学习中,类似的还有很多,如:

铝的冶炼,Al2O3搭配Na3AlF6,以降低熔点。

工业冶炼锂,氯化锂搭配氯化钾,也是降低熔点。

实验室制氢气,锌粒搭配少量铜,形成原电池,以增大产生氢气的速率。

导电塑料,聚乙炔搭配少量溴或碘,以提高塑料的导电能力。

还有的索性直接合并成一种试剂,如:

过氧化氢易分解,那就与碳酸钠合并为过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2),性质就稳定了。

硫酸亚铁易被氧化,那就与硫酸铵合并为摩尔盐[Fe(NH4)2(SO4)2·6H2O],就不易变质了。

(责任编辑:化学自习室)
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