질산은과 암모니아수를 섞은 톨렌스 시약에 환원성 물질을 넣고 가열하면 유리관 벽에 반짝이는 은막이 입혀지는데, 왜 그런지 화학적으로 설명해 주세요.

Question

거울을 만들거나 알데하이드 화합물을 확인할 때, 질산은과 암모니아수를 섞은 톨렌스 시약에 환원성 물질을 넣고 가열하면 유리관 벽에 반짝이는 은막이 입혀지는데, 왜 그런지 화학적으로 설명해 주세요.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

요즘 고등학교 화학시간이나 화학 관련 동아리 시간에 가장 많이 하는 실험 중에 하나인 은거울 반응은 유리관 벽에 은막을 생기는 현상으로 산화-환원 반응을 이용합니다.

은거울 반응은 먼저 질산은과 암모니아수를 섞어 톨렌스 시약을 만들어야 합니다. 질산은 수용액에 염기성 물질을 넣으면 처음에는 갈색의 산화은 앙금이 생기지만, 여기에 암모니아수를 계속 가하면 앙금이 녹으면서 투명한 디암민은 착이온이 형성됩니다. 이 용액 속에 알데하이드 화합물을 넣고 가열하면 본격적인 반응이 시작됩니다. 이 반응에서 알데하이드 분자가 가진 강력한 환원력을 가졌기 때문에 용액 속에 녹아있는 은 이온에게 전자를 전달하여 순수한 은 금속으로 석출시키는 과정입니다.

은거울 반응은 은 원자가 생성되었다고 해서 무조건 거울이 되는 것은 아닙니다. 반응 속도를 조절하지 못하면 은 입자들이 용액 뭉쳐 검은색 침전물로 가라앉기 때문에 실험 과정을 정확히 숙지하고 시행해야 합니다.