HCHO + AgNO3 + NH3: phương trình phản ứng tráng bạc

Trả lời nhanh

Phương trình cân bằng: HCHO + 4AgNO₃ + 6NH₃ + 2H₂O → (NH₄)₂CO₃ + 4Ag↓ + 4NH₄NO₃. Đây là phản ứng tráng bạc, đun nóng nhẹ. HCHO bị oxi hoá thành muối cacbonat, còn Ag⁺ bị khử thành kim loại Ag bám thành lớp sáng bạc. Cứ 1 mol HCHO tạo ra 4 mol Ag.

Phương trình phản ứng HCHO + AgNO₃ + NH₃

HCHO + 4AgNO₃ + 6NH₃ + 2H₂O → (NH₄)₂CO₃ + 4Ag↓ + 4NH₄NO₃

Điều kiện: đun nóng nhẹ (khoảng 60–70 °C, nhúng ống nghiệm vào nước nóng), môi trường amoniac dư.
Hiện tượng: thành ống nghiệm xuất hiện lớp kim loại bạc sáng bóng như gương. Nếu lắc mạnh hoặc ống bẩn, bạc có thể ở dạng kết tủa xám đen.
Chất oxi hoá: Ag⁺ (thực chất tồn tại dưới dạng phức [Ag(NH₃)₂]⁺). Chất khử: HCHO.

Viết theo dạng thuốc thử Tollens

Khi cho AgNO₃ vào NH₃ dư, ta thu được phức [Ag(NH₃)₂]OH (thuốc thử Tollens). Sách giáo khoa thường viết:

HCHO + 4[Ag(NH₃)₂]OH → (NH₄)₂CO₃ + 4Ag↓ + 6NH₃ + 2H₂O

Hai cách viết là một phản ứng, chỉ khác ở chỗ gộp hay tách bước tạo phức. Đề bài cho “AgNO₃/NH₃” thì dùng dạng đầu; cho “[Ag(NH₃)₂]OH” thì dùng dạng sau.

Vì sao 1 mol HCHO cho 4 mol Ag?

Anđehit đơn chức RCHO thông thường chỉ cho 2Ag vì nhóm –CHO bị oxi hoá thành –COOH (–COONH₄), nguyên tử C mất 2 electron. HCHO thì khác: nó có hai nguyên tử H gắn vào C, tức là có “hai nhóm –CHO chung một carbon”.

Bước 1: HCHO → HCOOH (hay HCOONH₄), sinh ra 2Ag.
Bước 2: HCOOH vẫn còn nhóm –CHO nên tiếp tục bị oxi hoá thành H₂CO₃ (tạo (NH₄)₂CO₃), sinh thêm 2Ag.

Xét số oxi hoá: C trong HCHO là 0, trong CO₃^2– là +4, tức nhường 4e. Mỗi Ag⁺ nhận 1e nên cần 4Ag⁺.

Quá trình: C⁰ → C⁺⁴ + 4e; Ag⁺ + 1e → Ag (nhân 4).

Cân bằng nhanh từng bước

Cân bằng electron: HCHO + 4Ag⁺ → CO₃^2– + 4Ag.
Bảo toàn N: 4 NO₃^– kết hợp 4 NH₄⁺ thành 4NH₄NO₃; thêm 2 NH₄⁺ cho (NH₄)₂CO₃. Tổng 6 NH₃.
Cân bằng H và O bằng 2H₂O. Kiểm tra: mỗi vế có 24 H, 15 O, 10 N, 4 Ag, 1 C.

So sánh HCHO với anđehit khác

Chất	Số mol Ag / 1 mol chất	Sản phẩm hữu cơ
HCHO	4	(NH₄)₂CO₃
CH₃CHO	2	CH₃COONH₄
HCOOH, HCOOR	2	muối cacbonat/amoni tương ứng (do có nhóm HCOO–)
OHC–CHO	4	(COONH₄)₂

Mẹo nhớ: hễ thấy HCHO hoặc anđehit hai chức thì nhân 4; anđehit đơn chức khác thì nhân 2.

Lỗi sai thường gặp

Viết sản phẩm là HCOONH₄ rồi cho 2Ag. Cách này chỉ đúng nếu nói phản ứng dừng ở bước 1; với AgNO₃/NH₃ dư, sản phẩm cuối là (NH₄)₂CO₃ và 4Ag.
Quên NH₄NO₃ ở vế phải, dẫn đến lệch số N.
Quên H₂O ở vế trái nên không cân bằng được H và O.
Viết Ag không có kí hiệu kết tủa, hoặc cho rằng cần xúc tác. Điều kiện chỉ là nhiệt độ nhẹ.

Bài luyện tập

Bài 1. Cho 3,0 g HCHO tác dụng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO₃/NH₃. Tính khối lượng Ag thu được (Ag = 108).

Đáp án: n(HCHO) = 3,0 : 30 = 0,1 mol → n(Ag) = 0,4 mol → m = 0,4 × 108 = 43,2 g.

Bài 2. Phản ứng tráng bạc của một lượng HCHO thu được 21,6 g Ag. Tính khối lượng HCHO đã dùng.

Đáp án: n(Ag) = 21,6 : 108 = 0,2 mol → n(HCHO) = 0,05 mol → m = 0,05 × 30 = 1,5 g.

Bài 3. Để oxi hoá hoàn toàn 0,25 mol HCHO theo phương trình trên cần tối thiểu bao nhiêu mol AgNO₃?

Đáp án: tỉ lệ HCHO : AgNO₃ = 1 : 4 nên cần 0,25 × 4 = 1,0 mol AgNO₃.

Ứng dụng

Phản ứng tráng bạc dùng để nhận biết nhóm –CHO trong phòng thí nghiệm, phân biệt anđehit với xeton, và là nguyên lí của kĩ thuật tráng gương (thường dùng glucozơ thay HCHO vì an toàn hơn).

Câu hỏi thường gặp

HCHO tác dụng với AgNO3/NH3 tạo sản phẩm gì?

Tạo (NH4)2CO3, Ag kết tủa và NH4NO3: HCHO + 4AgNO3 + 6NH3 + 2H2O → (NH4)2CO3 + 4Ag + 4NH4NO3.

Vì sao 1 mol HCHO tạo ra 4 mol Ag mà không phải 2 mol?

HCHO có hai nguyên tử H gắn với C nên bị oxi hoá hai nấc: HCHO → HCOOH → H2CO3. Carbon đi từ số oxi hoá 0 lên +4, nhường 4 electron, khử được 4Ag+.

Phản ứng HCHO với AgNO3/NH3 cần điều kiện gì?

Chỉ cần đun nóng nhẹ trong môi trường NH3 dư, không cần xúc tác. Hiện tượng là có lớp bạc sáng bám thành ống nghiệm.

Có thể viết HCHO + [Ag(NH3)2]OH được không?

Được: HCHO + 4[Ag(NH3)2]OH → (NH4)2CO3 + 4Ag + 6NH3 + 2H2O. Đây là cách viết theo thuốc thử Tollens, cùng bản chất với phương trình dùng AgNO3/NH3.