介绍
酸和碱是两组化学化合物相反的属性,在实验室和在日常生活中经常遇到。酸,碱,他们的反应是至关重要的产品对许多生命过程,工业和农业是无价的。
一般酸味道酸或馅饼。基地通常味道苦,可能觉得摸起来很滑。然而,强酸和强碱是有毒、危险化学品可导致化学烧伤;他们不应该品尝或感动。
当结合其他物质,如水、酸和碱分离,或分解,产生离子,粒子携带电荷。一个氢原子(正电荷)由一个质子和一个电子(负电荷)。原子的正电和负电相互平衡,因此氢原子neutral-it没有净电荷。如果氢原子失去电子,它成为一个带正电的离子。因为现在的氢离子包括只有一个质子,条款氢离子和质子在酸碱化学有时可以互换。
酸和碱有许多品质,帮助识别它们。然而,他们最特别的定义各自的能力失去或获得一个氢离子。
酸
酸是一种物质,可以失去,或者“捐赠,”一个氢离子结合另一种物质时,例如水。当复合氯化氢(HCl)溶解在水中,这种化合物电离之后,或分离,释放出氢离子(H+)和氯离子(Cl−):
在水中的氢离子和氯离子的溶液叫做盐酸。它是酸,因为它包含免费的氢离子反应,或与带负电荷的离子结合,。
酸可能是强弱,取决于他们释放多少氢离子在溶液中。释放氢离子越多,越酸。强酸如氯化氢时分离完全溶解在水解决方案将只包含氢离子和氯离子;没有氢氯分子将继续。相比之下,弱酸溶液中不会完全分离。当柠檬酸溶解在水中,只有一小部分酸分子分解产生氢离子和柠檬酸ions-the多数柠檬酸分子溶液中维持不变。因此,柠檬酸是弱酸。
最强的酸是矿物或无机酸。这些包括硫酸、硝酸和盐酸。强酸是重要的工业和制造业,它们是用来制造产品,如化肥、染料、药物和某些类型的电池。弱有机酸在许多我们所吃的食物和饮料,如柑橘类水果(柠檬酸),牛奶和酸奶(乳酸),苹果(苹果酸),醋(醋酸),肉类等富含蛋白质的食物(氨基酸),甚至汽水(羧酸)。重视生活数以百计的弱酸中发现的生物,包括乳酸、氨基酸、脂肪酸、核酸等DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)。盐酸是一种罕见的强酸体内发现的例子:在胃里产生,帮助消化食物。胃的衬里是覆盖着一层粘液,保护它免受被酸烧伤。
基地
基地是一种物质,可以获得,或者“接受”与另一种物质氢离子结合时,例如水。当复合氢氧化钠(氢氧化钠)是溶解在水中,复合水解,形成钠离子(Na+)和氢氧根离子(哦- - - - - -):
钠离子和氢氧根离子的溶液水具有相同的名称作为复合dissolved-sodium氢氧根。它是一个基础,因为它包含免费的氢氧根离子,可以接受氢离子的化学反应。一个基本的解决方案也被称为一个碱性溶液。
基地可能强弱,取决于他们释放多少氢氧根离子在溶液中。氢氧根离子,释放越多,越强的基础。强大的基地,例如氢氧化钠溶液中的分离完全,而只有一小部分分子弱碱溶解在水中时将分离。当氨添加到水,只有一小部分的氨分子分离形成氢氧根离子和铵离子。大部分的氨分子的解决方案保持不变;因此,氨被认为是弱碱。
最强的基地是某些金属的氢氧化物和氧化物和地球金属,包括氢氧化钙、氢氧化钾、氧化锶和氢氧化钠。后者是肥皂和清洁产品的主要组成部分,包括高度腐蚀性产品,如碱液,下水道开器,烤箱清洁剂。较弱的基地包括氨、镁乳和碳酸盐,如小苏打(碳酸氢钠)和石灰石(碳酸钙)。海水、牙膏、蛋清,血液也稍微基本。
化学反应
耐酸金属反应
酸是他们的特点之一反应性与金属。当酸与金属相结合,反应生成盐和氢气:
(注意,这个词盐用在这里并不特别意味着食品中使用的食盐,而是描述一个类物质形成的化学反应)。
一个典型的耐酸金属反应发生在金属锌(锌)被放置在硫酸溶液(H2所以4)。反应形成盐硫酸锌(ZnSO4)和氢气(H2):
酸碱反应(中和)
因为酸捐出氢离子和基地接受氢离子,也就不足为奇了,结合酸和碱产生化学反应。自由氢离子(H+)释放酸结合自由氢氧根离子的碱(哦−)形成水(H2O)和盐:
盐是由酸的阴离子和阳离子的base-therefore盐是中性的。因为水是中性的,也叫做中和反应。中和的一个例子是盐酸(HCl)和氢氧化钠(氢氧化钠)形成水和食盐(氯化钠):
中和反应产生二氧化碳气体(包括碳酸基地有限公司2除了盐和水:
中和反应有很多实际应用,其中一些可能很熟悉。农民和园丁添加石灰(氧化钙)等基本物质中和酸性土壤,而土壤太碱性(基本)可以中和酸性肥料硫酸铵等。抗酸剂药物,如镁乳软弱基地,帮助中和过多的胃酸的生产。当小苏打产生的二氧化碳气体被添加到糕点面团,包含一个酸如酒石酸氢钾(酒石酸钾酸)或明矾(硫酸铝钠)帮助面团上升。
的戏剧性但相对安全的冒泡,结果结合醋和烘焙苏打饮料,稀醋酸(CH3羧基)和碳酸氢钠(NaHCO3)是经常使用在家里自然选择腐蚀性下水道清洁剂当试图打开一个水槽堵塞或浴缸:
反应也经常用于教室和科学公平的模型代表气体和火山熔岩火山喷发时产生。
指标
酸和碱能导致许多有机物质来改变颜色。例如,如果柠檬汁添加到茶,茶也会变得更浅的颜色。这是因为酸的柠檬汁的颜色变化的物质茶从深棕色、浅棕色。反应可以通过添加一个扭转的基本物质,如小苏打、茶。这除了恢复原来的颜色。当一个改变颜色的物质,酸或碱添加到它被称为一个指标。
石蕊试纸是一种常见的用于实验室指标。它在酸溶液变红,蓝在一个基本的解决方案。一个中立的解决方案使石蕊试纸颜色介于红色和蓝色。另一个广泛使用的指标酚酞无色的液体酸,但变成深红色,当添加到一个基本的解决方案。
pH值
pH值范围衡量酸性或碱性物质。规模范围从0到14岁,是基于氢离子在溶液的浓度。纯或蒸馏水是neutral-it同等数量的氢氧化氢和ions-so它落在中间的pH值为7。
pH值小于7被认为是酸性物质;氢离子的浓度越大,pH值越低,酸性越强。盐酸pH值低于0;柠檬的pH值约为2,香蕉是大约6和7之间和牛奶的措施。而蒸馏水是中性pH值为7,未受污染的雨水pH值约为5.6,微酸性。酸雨然而,pH值较低;阅读在美国的一些地区在21世纪初显示平均pH值为4.3。
物质与pH值大于7是基本;氢离子的浓度越低,越高pH值和更强的基础。鸡蛋和小苏打有8和9之间的pH值;氨措施约11.0;大多数香皂是大约12,碱液和氢氧化钠pH值大于13.0。人类血液有点基础,pH值为7.4。
