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第三节 酸的通性 pH

作者:未知来源:中央电教馆时间:2006/4/26 22:23:06阅读:nyq
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pH的应用
  pH的测定和控制在工农业生产、科学实验和医疗等方面都很重要。在工业上,例如,氯碱工业生产中所用食盐水的pH要控制在12左右,以除去其中的Ca2+Mg2+等杂质。在无机盐的生产中,为了分离所含的杂质如Fe3+,常把无机盐溶液的pH调到5左右,此时Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而分离析出,其他阳离子却留在溶液中。在农业上,土壤的pH关系到农作物的生长,有的作物如芝麻、油菜、萝卜等可以生长在较大的pH范围内,有的却对土壤的pH反应非常敏感,如茶树适宜在pH约为4.05.5的土壤中生长。在医疗上,测定血液等的pH可以帮助诊断疾病。例如,人体内血液的pH一般在7.357.45范围内,如果超过这个范围,便属于病理现象。在科学实验中,pH是影响某些反应过程的重要因素,因此测定和控制溶液的pH,就如控制温度和浓度等同样重要。

常见金属的活动性顺序
   金属活动性顺序是从实验中总结出的规律,位置越靠前面的金属,其金属活动性越强,即金属原子在水溶液中越容易失去电子而成为金属阳离子。通常把KCaNaMgAl称为活泼金属,ZnFeSnPb称为较活泼金属,CuHgAgPtAu称为不活泼金属。

  金属活动性顺序可用于判断金属与盐酸、稀硫酸发生置换反应的可能性,能发生此类反应的是排在氢前面的金属。不要以为排在氢后面的金属不能与酸反应,它们(如CuHgAg)可以与强氧化性酸(如浓硫酸、硝酸)发生氧化还原反应,但不放出氢气。

  金属活动性顺序还可用来判断金属与盐溶液发生置换反应的可能性,排在前面的金属一般能把排在后面的金属从它们的盐溶液里置换出来。加“一般”二字有多种原因,其中一个原因如下:非常活泼的金属(如KCaNa)与排在它们后面金属的盐溶液反应时,没有置换出金属单质。将钾或钠或钙单质放入盐溶液中,首先发生金属与水的置换反应生成氢气和碱,碱再与盐发生复分解反应生成另一种碱和另一种盐,并没有金属单质生成。例如:将金属钠放入硫酸铜溶液中,立即发生剧烈反应,但没有铜单质生成,其反应的化学方程式为:

  

  

人体液中的pH
   人的体液的酸碱度大多接近于中性,如血液、组织间液和细胞内液的酸碱度都接近于中性,而且变化极小。人体从外界吸收的养料有酸性的也有碱性的,身体内部又不断产生酸性和碱性物质,它们都会改变体液的酸碱度,若酸碱过多了,会引起酸中毒或碱中毒。

    然而,体液的酸碱度也有不少“特区”,胃液就是其中之一。胃液的pH0.91.5之间。在这样的环境中,铁屑可被溶解,薄铁片可被溶蚀得千疮百孔,可是胃却安然无恙。这是因为胃里有一层“粘液屏障”,它是由粘液细胞和上皮细胞分泌出来的一种胶胨状的不溶性粘液,在胃粘液表面构成一个保护层,用来保护胃。

    人体各部住的pH必须保持大致的稳定、否则将带来疾病。人体液的酸碱平衡,主要依靠血浆中的缓冲系统— 来调节,肺脏和肾能助一臂之力。当 的量超出人体代谢能力时,那就需要用药物治疗,使体液保持在各自正常的pH之中。

金属活动性顺序里包括氢的原因
  1865年,贝开托夫在实验的基础上,根据金属和金属离子间互相置换能力的大小,以及金属跟酸、跟水等反应的剧烈程度,首先确定了金属活动性顺序,在这个顺序里就已包括了氢。因为氢可以被位于它前面的金属从稀酸里置换出来,而氢也可以把位于它后面的金属,从它们的盐溶液里置换出来,而氢后面的金属不能从酸中置换出氢。这就是说,贝开托夫当时区分金属的活泼与不活泼,是以氢作为标准的。

  当然,早期的化学家把金属跟酸、跟水等反应的剧烈程度作为衡量金属活动性大小的标志,是不严格的。准确的方法是以金属的标准电极电位来比较金属的活动性大小,而标准电极电位也是以氢电极定为零作为标准来测定的。标准电极电位为负值的金属比氢活泼;标准电极电位为正值的金属活动性小于氢。

  另外,氢的原子结构决定它在化学反应中表现出与碱金属具有相似的化学性质。例如,氢具有还原性,能和大多数非金属反应显示+l价等等。

  由于以上几个方面的原因,因此把氢排进了金属活动性顺序里。

芦荟生长对土壤酸碱度的要求
  土壤的酸碱度(用“pH”来表示)对芦荟的生长有密切的关系。在弱酸和弱碱的土壤中,芦荟虽能生长,但不同程度地受到抑制。一般说,pH值在6.5~7.2之间是芦荟生长的最佳范围。

  土壤酸碱度直接影响土壤的理化性质和微生物的活动,土壤有机质分解和土壤矿物质的利用也都直接与土壤的ph值有关。

  在弱酸和弱碱的土壤中,芦荟虽然能生长,但不同程度地受到抑制。一般来说,我国北方地区土壤偏于弱碱性,而南方地区多偏于弱酸性。

  了解当地土壤的酸碱度特性,可以有针对性地进行改良和施用肥料,促进芦荟生长,保证栽培成功。

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