山东科技必修高一化学2-生活中的化学平衡

生活中的化学平衡

一、饮食中的化学平衡

动画片《大力水手》中，每当大力水手吃下一罐菠菜后就会变得力大无穷。菠菜有这么大的作用吗？这只是运用了夸张的手法。菠菜中的确含有一定的营养成分，如维生素、铁质等，但如果人大量地食用菠菜其实是不正确的。因为过量食用菠菜，会造成人体缺钙。这个道理要从食用菠菜中存在的平衡说起。

菠菜中含有一种叫草酸的物质，味苦涩，是一种二元弱酸，溶于水后发生电离：

H2C2O4HC2O4－+ H+、HC2O4－C2O42－+ H+。草酸进入人体后，在胃酸作用下，平衡会向结合成草酸分子的方向移动。以分子形式存在的草酸，从药理上看，是一种有毒的物质，过量的草酸会腐蚀胃黏膜，还会对肾脏造成伤害。另外，草酸会跟人体内的Ca2+形成草酸钙沉淀，使摄入的钙质不易被利用，造成人体缺钙。

那怎样才既能吸收菠菜中的营养，又不被草酸伤害呢？一种方法是除去其中的草酸，即在油炒前，先将菠菜用热水烫一烫，使草酸溶于水而除去，且这样炒的菠菜没有苦涩味。另一种方法是把草酸转化为沉淀，这就是“菠菜烧豆腐”的方法。食物中的Ca2+正好是草酸的解毒剂，豆腐中损失的钙可以由其他食物补充。

二、人体血液中的酸碱平衡

人体血液的pH是一个稳定的数值，正常值是7.4±0.05。这一数值保证了在血液中进行的各种生化反应。人体新陈代谢产生的酸性物质和碱性物质进入血液，但血液的pH仍会保持稳定，这是什么原因呢？

原来血液中有两对平衡，一对是HCO3－（碱性）和H2CO3（酸性）的平衡，另一对是HPO42－（碱性）和H2PO4－（酸性）的平衡。下面以HCO3－和H2CO3的电离为例说明血液pH稳定的原因。

人体血液中H2CO3和HCO3－物质的量之比约为1∶20，维持血液的pH为7.4。二者构成的平衡如下：当酸性物质进入血液时，平衡向生成碳酸的方向进行，过多的碳酸由肺部加重呼吸排出二氧化碳，减少的HCO3－由肾脏调节补充，使血液中HCO3－与H2CO3仍维持正常的比值，使pH保持稳定。当有碱性物质进入人体血液时会与H2CO3作用，上述平衡向逆反应方向移动，过多的HCO3－由肾脏吸收，同时肺部呼吸变浅，减少二氧化碳的排出，血液的pH仍保持稳定。然而，当发生肾功能障碍、肺功能衰退或腹泻、高烧等疾病时，血液中的HCO3－和H2CO3比例失调，就会造成酸中毒或碱中毒。临床指标：血液pH＞7.45，为碱中毒；血液pH＜7.35，为酸中毒。