化學(xué)酸堿理論的歷史和發(fā)展

1、化學(xué)酸堿理論的歷史、發(fā)展及應(yīng)用作者：李祿平學(xué)院：材料學(xué)院專業(yè)：材料成型及控制工程學(xué)號：1120910328電話：18746053651郵箱：1653915263@摘要：酸堿是化學(xué)這門學(xué)科非常重要的組成部分，它的概念的形成卻經(jīng)歷了前后三百年的時間，不同的理論對于酸堿有不同的定義，然而最著名的就是酸堿電離理論和酸堿質(zhì)子理論，經(jīng)過許多科學(xué)家的研究和完善，使得化學(xué)界對酸堿的概念的認(rèn)識有了更加深刻的認(rèn)識。關(guān)鍵字：酸堿；鹽；酸堿電離理論；酸堿質(zhì)子理

2、論；酸堿電子理論一，人們最初對酸堿的認(rèn)識酸堿對于化學(xué)來說是一個非常重要的部分，在日常生活中，我們接觸過很多酸堿鹽之類的物質(zhì)，例如調(diào)味用的食醋，它就是一種有機(jī)酸（CH3COOH)；建筑上用的熟石灰是一種堿（Ca(OH)2）等等。剛開始人們是根據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)來分辨酸堿的。有酸味的物質(zhì)就歸為酸一類；而接觸有滑膩感的物質(zhì)，有苦澀味的物質(zhì)就歸為堿一類；類似于食鹽一類的物質(zhì)就歸為鹽一類。直到17世紀(jì)末期，英國化學(xué)家波義耳才跟據(jù)實驗的理論提出了樸素

3、的酸堿理論：㈠：只要該物質(zhì)的水溶液能溶解一些金屬，能與堿反應(yīng)失去原來的性質(zhì)并且能使石蕊的水溶液變紅，那么稱它為酸。㈡：只要該物質(zhì)的水溶液有苦澀味，能與酸反應(yīng)失去原來的性質(zhì)并且能使石蕊的水溶液變藍(lán)，那么稱它為堿。從我們現(xiàn)在的眼光來看，這個理論明顯有很多漏洞，如碳酸氫鈉，它符合堿的定義，但是它實際上是一種鹽。這個理論主要跟很多鹽相混淆。后來人們又試圖從酸堿的元素組成上來加以區(qū)分，法國化學(xué)家拉瓦錫認(rèn)為，氧元素是酸不可缺少的元素。然而英國的戴維

4、以鹽酸并不含氧的實驗事實證明拉瓦錫的理論是錯誤的。戴維認(rèn)為氫才是酸的不可或缺的元素，要判斷一個物質(zhì)是不是酸，要看他是否含有氫原子。然而很多鹽跟有機(jī)物都含有氫原子，顯然這個理論過于片面了。德國化學(xué)家李比西接著戴維的棒又給出了更科學(xué)的解釋：所有的算都是含氫化合物，其中的氫原子必須很容易的被金屬置換出來，能跟酸反應(yīng)生成鹽的物質(zhì)則是堿。但是他又無法解釋酸的強(qiáng)弱的問題。隨著科學(xué)的發(fā)展，人們又提出了更加科學(xué)的解釋，使得酸堿理論愈發(fā)成熟。二，酸堿電離

5、理論1887年瑞典科學(xué)家阿倫尼烏斯率先提出了酸堿電離理論。他認(rèn)為，凡是在水溶液中電離出來的正離子都是氫離子的物質(zhì)就是酸，凡是在水溶液中電離出來的負(fù)離子都是氫氧根識來源自氧化反應(yīng)不一定非要有氧氣參加。他是共價鍵理論的創(chuàng)建者，所以他更愿意用結(jié)構(gòu)上的性質(zhì)來區(qū)別酸堿。他認(rèn)為：堿是具有孤對電子的物質(zhì)這對電子可以用來使別的原子形成穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu)。酸則是能接受電子對的物質(zhì)它利用堿所具有的孤對電子使其本身的原子達(dá)到穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu)。酸堿反應(yīng)的實質(zhì)是堿

6、的未共用電子對通過配位鍵躍遷到酸的空軌道中生成酸堿配合物的反應(yīng)。這一理論很好的解釋了一些不能釋放H的物質(zhì)本質(zhì)上也是算，一些不能接受質(zhì)子的物質(zhì)本質(zhì)上也是堿。同時也使酸堿理論脫離了氫元素的束縛。將酸堿理論的范圍更加的擴(kuò)大。這就像以前人們一直把氧化反應(yīng)只局限在必須有氧原子參加一樣，沒有意識到一些并沒有氧參加的反應(yīng)本質(zhì)上也是氧化反應(yīng)。這使得化學(xué)的知識結(jié)構(gòu)更加的具有系統(tǒng)性。五，酸堿研究的應(yīng)用我相信人們對酸和堿的認(rèn)識到目前為止也是存在缺陷的，但是對

7、化學(xué)性質(zhì)的研究可以改變我們生活的許多方面，如未來我們可以通過化學(xué)實驗制備出更好地抗酸胃藥，既治好了病又不會人體產(chǎn)生任何影響。再比如：土壤的酸堿性是影響土壤養(yǎng)分有效性的重要因素，大多數(shù)養(yǎng)分在PH6.57.0時有效性最高或接近最高，土壤的PH值不同，土壤中某些養(yǎng)分的化學(xué)形態(tài)就會發(fā)生變化，養(yǎng)分的有效性就會產(chǎn)生差異，因此，了解了土壤酸堿性與養(yǎng)分有效性的關(guān)系，就可以通過對土壤酸堿性的改變來增加產(chǎn)量。酸和堿的另一個重要的作用就是緩沖溶液，緩沖溶液是

8、指由弱酸（或弱堿）及其強(qiáng)堿（或強(qiáng)酸）鹽組成的混合溶液，其PH在一定范圍內(nèi)不因稀釋或外加少量酸（或堿）而發(fā)生顯著地變化。它的作用在于溶液中存在打量的未解離的弱酸（或弱堿）分子及其相應(yīng)的鹽的離子。當(dāng)外界因素引起C(H)[或C（OH）]降低時，弱酸（或弱堿）就解離出H（或OH）；當(dāng)外界因素引起C（H）[或C（OH）]增加時，大量存在的弱酸鹽（或弱堿鹽）的離子便會“結(jié)合”增加的H（OH），從而維持溶液中C（H）[或C（OH）]基本不變，即溶液的

9、PH值基本保持不變。如HAcNaAc緩沖溶液的緩沖作用就是這個原理。又比如，人們在勞累后應(yīng)該吃些什么東西呢？許多人在緊張勞動或劇烈運(yùn)動以后，會感到渾身的肌肉和關(guān)節(jié)酸痛，精神疲憊。為了盡快的解除疲勞，人們常常吃些魚、肉和蛋類，以為這樣可以補(bǔ)充營養(yǎng)，恢復(fù)體力。其實，吃這些東西并不能幫助解除疲勞。因為通過對酸堿的研究我們發(fā)現(xiàn)，正常人的血液呈堿性，人在劇烈運(yùn)動后感到肌肉和關(guān)節(jié)酸痛，其原因之一是體內(nèi)的脂肪、蛋白質(zhì)和糖類大量分解，在分解過程中產(chǎn)生乳

10、酸和磷酸等酸性物質(zhì)，積聚在人的肌肉內(nèi)。這些酸性物質(zhì)刺激人體器官，使人感到肌肉、關(guān)節(jié)酸痛和疲勞。因此我們需要吃一些富含見得物質(zhì)，如新鮮的蔬菜、水果和豆制品等，以保持體內(nèi)酸堿的基本平衡，維持人體健康，這也是我們對酸堿的研究在生活中的一個重要的應(yīng)用。六，結(jié)語探究人們對酸堿的認(rèn)識和它的概念發(fā)展的長遠(yuǎn)的歷史我們可以發(fā)現(xiàn)，人類的某些理論并不是剛提出來來就是正確的，很多理論都是經(jīng)過一代又一代的科學(xué)家加以改進(jìn)，完善，創(chuàng)新而得以進(jìn)步的。就像18世紀(jì)非常流