酸 碱 理 论
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酸碱理论
发表日期:2004年5月4日已经有1079位读者读过此文【编辑录入:张保国】
化学中酸和碱的概念是在科学发展过程中不断更新的.在19世纪末奥斯特瓦尔德的影响下,根据电解质离解的理论,化学界中形成了这样的概念:氢离子是酸性的体现者,酸的强度与浓度成正比;氢氧离子则是碱性的体现者,碱的强度与浓度成正比。因而,酸碱中和作用就是氢离子和氢氧离子相互作用生成水的反应。在当时,这一概念经过测定不同的酸碱的中和热证明是符合事实的。
与此同时,人们在实验中发现,除去杂质的纯水具有微弱的导电性。因此,在水中游离的的氢离子和氢氧根离子存在,而且,当时的人们已测定水中离子的浓度积为10-14。当时通常认为水的离解可能用下列方程表示:2H2O=H3O++OH-
其生成物是氢氧根离子。
同时,在25℃时测定纯水的导电率,得出H+和OH-两种粒子的浓度均为10-7mol/L。1909年,哥本哈根的化学家索伦森又提出了用氢离子浓度的负对数PH来表示氢离子浓度。
虽然为,根据电解质离解学说的原理,似乎关于酸和碱的概念已经很明确,但是在20世纪初由于发现了许多新的实验事实,关于酸和碱的确切定义的问题又被提出来了。在当时的许多新发现中,最具代表性的事实乃是在醋酸钠对盐酸进行库仑已法滴定时,所得到的滴定曲线和用碱滴定盐酸时得到的曲线颇为相似。
早在1908年,英国曼彻斯特的科学家拉普斯根据测定水对醇溶液中酯化作用的影响提出,酸是氢离子的给予体(即质子的给予体),碱则是氢离子的接受体。1923年,英国剑桥大学的教授洛里和丹麦布朗斯台德,以及同是丹麦人的比约鲁姆都同时而又各自独立地扩展了这些概念。在3人之中,布朗斯台德将酸碱理论发展得最完备。根据布氏的理论,酸应该是能给出质子的各种分子或离子(即质子给予接受体)。
依据布朗斯台德的观点来看,铵离子应该看成是酸,原因是它能够给出质子而生成NH3;氨因此是碱,原因是它能够接受质子。推而广之,则酸中的阴离子可以看作碱。所以,酸所生成的盐,理所应当呈碱性。布朗斯台德的理论进一步论证了不含氢的基(或离子)做质子给予体所需的条件。
同在1923年,路易斯提出了更一般性的酸碱理论,并于1928年将其进一步发展。在这里,路易斯把原子价的电子学说作为他的新理论的基础。据此,他认为碱是含有孤电子对的任何分子;酸是能够与这种孤电子对相结合的基或分子。路易斯的酸碱理论认为,O、SO3、H+、NH4+等都是酸;而CN-、OH-等都是碱。用路易斯的理论可以解释许多问题,诸如在滴定不含氢离子的溶液时,指示剂的颜色为什么会改变等等。
在路易斯等人之后,苏联化学家乌萨诺维奇于1939年又提出了一种新的关于酸碱反应;不含质子的物质大都可以看成是酸或碱。其实,乌萨诺维奇的理论在布朗斯台德理论的基础上对其作了很大的扩展,结果使之包罗万象。他认为阳离子或阴离子或电子接受体都是酸;能够接受任何阳离子或阴离子和电子的物质都是碱。如此一来,他把盐的生成反应,甚至氧化还原反应都看成酸碱的反应过程了。因此,酸碱的概念本身愈加模糊不清。
布朗斯台德也好,路易斯和乌萨诺维奇也好,他们的理论各有利弊,关于酸和碱的概念及其理论有待进一步完善。
生活中的几则酸碱问题
多吃碱性食物可防心血管硬化
研究发现,多吃碱性食物可保持血液呈弱碱性,使得血液中乳酸、尿素等酸性物质减少,并能防止其在血管壁上沉积,因而有软化血管的作用,故有人称碱性食物为"血液和血管的清洁剂"。这里所说的酸碱性,不是食物本身的性质,而是指食物经过消化吸收后,留在体内的元素的性质。常见的酸性元素有氮、碳、硫等;常见的碱性元素有钾、钠、钙、镁等。有的食物如番茄、橘子口味很酸,却都是地地道道的强碱性食物,因为它们在体内代谢后的最终元素是钾元素等。一般地说,大米、面粉、肉类、鱼类、蛋类等食物几乎都是酸性食物,而蔬菜、水果、牛奶、山芋、土豆、豆制品及水产品等则都是碱性食物。注意科学饮食,改进膳食结构,加强体育锻炼,并养成良好的生活习惯,血管硬化可望得到延缓和逆转
碱性食物与智商
近年来,医学研究发现,人体体液的酸碱度与智商水平有密切关系。
在体液酸碱度允许的范围内,酸性偏高者智商较低,碱性偏高则智商较
高。科学家测试了数十名6至13岁的男孩,结果表明,大脑皮层中的体液
PH值大于7.0的孩子,比小于7.0的孩子的智商高出1倍之多。
人们知道,健康人的体液(主要是血液)应呈微碱性(PH值约为7.3至7.5),这样有利于机体对蛋白质等营养物质的吸收利用,并使体内的血液循环和免疫系统保持良好状态,人的精力也就显得较为充沛。而有些孩子表现脾气暴躁、多动,学习精力不集中,常感疲乏无力,且易患感冒、龋齿及牙周炎等疾病,其原因可能与体液酸碱度偏高有关。人体酸碱
度的高低主要由体内酸性无机盐和碱性无机盐的水平来决定,其取决因素除机体内部的自我调节功能外,就是日常膳食中的食物构成。按食物本身所含元素成分的多少,可分为碱性食物、酸性食物和中性食物。凡含钾、钙、镁、钠等元素较多的食物,如各种蔬菜、水果、牛奶、大豆和菌类食物等,一般为碱性;而含磷、氯、硫等元素较多的食物,如肉类、禽蛋类、鱼类等动物性食物及面粉、大米、花生等,一般为酸性;某些提炼很纯的油脂、糖、淀粉等列为中性食物。
在现实生活中,孩子所食用的酸碱性食物不是很均衡的。某些学习成绩欠佳、智力发育水平较低的孩子,往往多属酸性体质,家长应注意让他们多吃些碱性食物,这对提高孩子的智商和学习成绩是很有帮助的。
但必须指出,孩子的身体尚处于生长发育期,十分需要各种蛋白质、脂肪、维生素及矿物质,而这些必需营养素有相当多存在于动物性食物中。因此,家长们应合理安排孩子的一日三餐,尽量做到荤素搭配,粗细搭配,酸碱性食物均衡摄入,两者若有偏差,则对孩子健康成长不利。
你喝的是碱性水吗
“水就是水,能解渴就行,没什么其它用处……”十年前,甚至是五年前,还可能有人会这样说。而现在,饮用水对于人体的重要性已经被越来越多的中国老百姓所认同,然而,在当前纷纷扰扰、品牌层出不穷的饮用水市场,如何选择一种安全、健康的饮用水,已成为真正的当务之急。
你了解水“性”吗
随着现代人对生活品质要求的提高,越来越多的人加入了包装饮用水的固定消费群。的确,市面上大大小小的瓶装水、桶装水往往会给人一种信任感:人家费了那么大的力气装在瓶子里,又卖得比自来水贵上几百倍的水,总应该是好东西。何况,那些水看上去都晶莹剔透,没有一点杂质。
你可能会带点自豪地说:我家里喝的都是包装水。但如果问你,你喝的是酸性水还是碱性水,你知道答案吗?
事实上,生活中最习以为常的东西,也许正是你最不了解的。看起来一模一样的两瓶水,它们之间的差异可能有十万八千里。在选择购买包装饮用水之前,你最好先对水“性”稍做了解:稍有化学常识的人都知道PH值的概念。PH值俗称酸碱度,从1到14分为14级,1—7为酸性,7—14为碱性,7为中性。决定水“性”的一个根本因素就是水的PH值。根据PH值的大小,可以将现在市面上出售的饮用水分为弱酸性水和弱碱性水两种。前者的PH值一般在5.0—7.0之间,后者的PH值一般在7.0—8.0之间。
疲劳也许与喝水有关