化学 - 酸、碱和盐

介绍

• 我们品尝食物的酸味和苦味，仅仅是因为分别存在酸和碱。

石蕊试液

• 石蕊是从地衣中提取的，呈紫色（见下图），但前提是它既不是酸性也不是碱性，即中性。

• 石蕊基本上属于藻类植物，在化学实验中常用作指示剂。

• 在酸性或碱性介质中气味发生变化的物质被称为嗅觉指示剂。

水溶液中的酸或碱

• HCl 中的氢离子是由于水的存在而产生的。其次，在没有水的情况下无法从 HCl 分子中分离出 H⁺ 离子。化学式如下所示

  HCl + H₂O → H₃O⁺ + Cl^–

• 此外，氢离子不能单独存在，但它们可以在水分子存在的情况下存在。因此，氢离子表示为 H⁺(aq) 或水合氢离子 (H₃O⁺)。化学式为：

  H⁺ + H₂O → H₃O⁺

• 可溶于水的碱被称为碱。但并非所有碱都溶于水。

• 如果将水添加到浓酸中，则会产生热量。

• 将酸或碱与水混合会导致每单位体积离子的浓度（即 H₃O⁺/OH^–）降低，此过程称为稀释。

pH 值

• 用于测量溶液中氢离子浓度的标度称为pH 值。

• pH 中的“p”代表“potenz”，这是一个德语单词，意思是“强度”。

• pH 值只是一个数字，它表示溶液的酸性或碱性。因此，如果水合氢离子的浓度越高，则 pH 值越低。

• pH 值的范围在“0”和“14”之间；因此，如果测得的 pH 值为“0”，则表示它是强酸性的；如果为 14，则表示它是强碱性的。

• pH 值的中性值为“7”。

• 在 pH 值标度上，小于 7 的值表示酸性溶液，大于 7 的值表示碱性溶液。

• 通常，使用浸渍有常用指示剂的试纸来测量 pH 值（见下图）：

• 同样，酸和碱物质的强度主要取决于分别产生的 H⁺离子和 OH^–离子的数量。

• 下图大致说明了一些常见物质的 pH 值（颜色变化）：

pH 值在日常生活中的重要性

• 人体 pH 值范围在 7.0 到 7.8 之间。

• 人体胃部会产生盐酸，有助于消化食物；令人惊讶的是，它不会损害胃。

• 但是，当胃产生过多的酸（称为消化不良）时，会导致疼痛和刺激。为了缓解这种疼痛，医生建议使用称为抗酸剂的碱。

• 这些抗酸剂可以中和并控制过量的酸。

• 牙齿由磷酸钙构成，是人体中最坚硬的物质。但是，当口腔中的 pH 值下降（低于 5.5）时，它会腐蚀牙齿。

• 通常情况下，盐是由盐酸和氢氧化钠溶液的结合形成的；这种结合被称为氯化钠。

• 当雨水的 pH 值小于 5.6 时，称为酸雨。

• 当酸雨流入河流时，它也会降低河水的 pH 值。

• 酸性河水对水生生物的生存构成威胁。

漂白粉

• 漂白粉是由氯作用于干燥的熟石灰 [Ca(OH)₂] 而产生的，表示为 CaOCl₂。

• 漂白粉通常用于纺织工业、造纸厂、化工行业以及饮用水的消毒。

小苏打

• 小苏打通常用于厨房，以烹制美味酥脆的食物。它还可以使某些食物更快地烹制。

• 小苏打的化学名称是碳酸氢钠，化学式为 NaHCO₃。

苏打灰

• 碳酸钠的重结晶会产生苏打灰。

• 苏打灰的化学式为 Na₂CO₃·10H₂O。

• 苏打灰通常用于玻璃、肥皂和造纸工业。

石膏

• 石膏是一种白色粉末，医生用它作为支撑骨折骨骼的石膏。

• 石膏的化学名称是半水硫酸钙，化学式为 2CaSO₄·H₂O。