„Próba Tollensa” lub inaczej „Próba lustra srebrowego” służy do wykrywania związków o właściwościach redukujących. Związkiem wykorzystywanym w tej próbie jest kation diaminasrebra(I) [Ag(NH₃)₂]⁺ utworzony w wyniku zalkalizowania roztworu azotanu(V) srebra(I) roztworem amoniaku. W pierwszym etapie powstaje brunatny osad tlenku srebra(I) (Bielański, 2010):

2Ag⁺ + 2OH⁻ → Ag₂O↓ + H₂O

Po dodaniu nadmiaru roztworu amoniaku, osad tlenku srebra(I) ulega roztworzeniu i powstaje jon koordynacyjny (Bielański, 2010):

Ag₂O + 4NH₃ + H₂O → 2[Ag(NH₃)₂]⁺ + 2OH⁻

Pozytywny wynik Próby Tollensa, w postaci lustra srebrowego osadzonego na ściankach naczynia, dają związki o właściwościach redukujących zawierających w swojej strukturze najczęściej tzw. grupę aldehydową. Doświadczenie to jest również wykorzystywane do odróżnienia aldehydów od ketonów (Cotton i Wilkinson, 1988). W doświadczeniu wykorzystano glukozę, przedstawiony proces opisuje równanie:

W doświadczeniu przedstawiono także otrzymywanie lustra miedziowego. W tym przypadku zastosowanie glukozy, może prowadzić jedynie do redukcji miedzi na I stopnień utlenienia i powstania ceglastoczerwonego osadu tlenku miedzi(I). W celu redukcji i otrzymania metalicznej miedzi konieczne jest wykorzystanie bardzo silnego reduktora jakim jest hydrazyna (Rys. 1).

Rysunek 1. Wzór strukturalny hydrazyny.

Cząsteczka hydrazyny zbudowana jest z dwóch połączonych ze sobą grup aminowych. Stopień utlenienia azotu w tej cząsteczce wynosi -II, co sugeruje, że może działać zarówno jako reduktor i utleniacz. Hydrazyna ma zdolność do bezprądowego redukowania metali takich jak np.: Ni, Co, Fe, Cr czy Cu (Cardulla, 1983), co wykorzystano i przedstawiono na filmie. Hydrazyna jest też stosowana jako jeden ze składników paliwa rakietowego.

Do zlewki z roztworem siarczanu(VI) miedzi(II) wprowadzono małymi porcjami hydrazynę. Proces utlenienia prowadzi do powstania azotu:

N₂H₄ → N₂ + 4H⁺ + 4e^–

W wyniku redukcji powstaje metaliczna miedź:

2Cu²⁺ + 4e^– → 4Cu

Można zapisać sumaryczne równanie redoks:

2Cu²⁺ + N₂H₄ → 2Cu + N₂ + 4H⁺

Uwaga substancje niebezpieczne! Hydrazyna jest silnie trującą i toksyczną substancją, wchłania się przez skórę i drogi oddechowe. Zatrucie hydrazyną grozi trwałymi uszkodzeniami narządów wewnętrznych. Może powodować raka.

• Hydrazyna 
• Azotan(V) srebra(I)
• Amoniak r-r 
• Siarczan(VI) miedzi(II)

Literatura

Bielański, A. (2010). Podstawy Chemii Nieorganicznej (wyd. szóste). Warszawa: PWN.

Cardulla, F. (1983). Hydrazine. Journal of Chemical Education, 60(6), str. 505. doi:10.1021/ed060p505

Cotton, F. A. i Wilkinson, G. (1988). Advanced Inorganic Chemistry (wyd. 5). Wiley.