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    中和反應  前面我們曾談到,酸酸和堿相互反應生成鹽和水是一切酸、堿普遍具有的重要化學性質(zhì)之當我們所用酸、堿的量剛好完全反應時,最后所得溶液里既沒有過剩的酸也沒有過剩的堿存在,這時溶液就不會顯出酸的性質(zhì)也不會顯出堿的性質(zhì).如果我們用紅色石蕊試紙去試驗,不會變藍(因為溶液里沒有過剩的堿);用藍色石蕊試紙去試驗,不會變紅(因為溶液里沒有過剩的酸).這時,我們說酸和堿是完全相互中和了①,因此,我們把酸和堿相互反應生成鹽和水的反應稱為酸堿中和反應,或簡稱中和反應.中和反應是屬于復分解反應類型的。

    利用酸堿中和反應,可以精確地測定出酸溶液或者堿溶液的克分子濃度.當當酸堿中和時,如果酸溶液的克分子濃度是已知的,那末我們就可根據(jù)反應完全時所用用去的酸溶液和堿溶液的體積,求出堿溶液的克分子濃度;同樣,如果堿溶液的克分子濃度是已知的,可以求出酸溶液的克分子濃度。

    例如,用6M的硫酸溶液中和20毫升的氫氧化鈉溶液,當反應完成時,量得用去硫酸溶液的體積是8.85毫升,問氫氧化鈉溶液的克分子濃度是多少①?

①應該指出,不是一切酸和堿中和后溶液都呈現(xiàn)出中性的.某些酸和堿中和后,因為生成的鹽能進一步和水發(fā)生反應,結(jié)果使得溶液呈現(xiàn)出酸性或者堿性。關(guān)于這個問題在第二冊第四章電離學說中將會詳細討論。

    硫酸和氫氧化鈉反應的化學方程式是:

H2SO4+2NAOH-NA2S04+2H2O

由上述化學方程式可知,硫酸和氫氧化鈉相互反應時,需用硫酸和氫氧化鈉的克分子數(shù)的比是1:2:

    現(xiàn)在用去硫酸的克分子數(shù)=6×8.85/1000=0.0531克分子假設所用氫氧化鈉溶液的克分子濃度是xM,則

    用去氫氧化鈉的克分子數(shù)=x×20/1000=0.02x克分子。

    列出比例式,得

0.0531:0.02x=1:2,

x=2×0.0531/0.02=5.31M.

即所用氫氧化鈉溶液的克分子濃度是5.31M。

    因為酸和堿溶液一般都是無色的,中和后生成的鹽和水也是無色的,因此要了解中和反應進行的情況,必須使用指示劑.利用指示劑顏色的變化,可以確定中和反應的終點(所謂終點就是指反應剛好完全的一點).例如,在用鹽酸中和氫氧化鈉時,可以先在燒杯中取一定體積的氫氧化鈉溶液,滴入紫色石蕊試液2~3滴,這時溶液呈藍色.然后逐滴加入鹽酸溶液,隨加隨用一玻棒不斷攬拌,直至溶液顏色剛好變成紫色(如果溶液顏色變成紅色,表示所用鹽酸已經(jīng)過量),這時就是中和反應的終點。

    土壤的酸堿性  利用酸堿中和反應,可以測知土壤的酸性物質(zhì),或者長期使用酸性肥料(例如硫酸銨)的結(jié)果,呈現(xiàn)出酸性.另一些地方的士壤里,因為含有碳酸鈉等堿性物質(zhì),使得土壤呈現(xiàn)出堿性反應。

    土壤的酸堿性對植物生長的影響很大.一般說來,大多數(shù)植物在中性、弱堿性或弱酸性的土壤里生長最為適宜.水稻、馬鈴薯等植物比較適宜于在弱酸性的土壤里生長;苜蓿棉花等植物比較適宜于在弱堿性的土壤里生長。

    酸、堿性太強的土壤,對植物的生長都有害.土壤的酸性太強,會使土壤里微生物的活動受到限制.結(jié)果果,土壤里的有機物質(zhì)就不能很好地分解變?yōu)橐妆恢参镂盏姆柿?土壤的堿性太強,會妨礙植物根部吸收水分,對植物發(fā)生直接的毒害.因此對酸堿性太強的土壤,必須進行改良。

    由于這樣的原因,了了解土壤的性質(zhì),測定土壤的酸堿性,從而適當?shù)丶右愿牧?對農(nóng)業(yè)增產(chǎn)有著重大的意義。

    土壤的酸堿性是用一種“混合指示劑”①來測定的.“混合指示劑”在不同的酸堿性溶液中會顯現(xiàn)出各種不同的顏色先把“混合指示劑”在各種不同酸堿性溶液中顯現(xiàn)出的顏色做成“標準比色板”或“標準比色紙”.測定土壤酸堿性時,可以把要試驗的土壤樣品少許(約0.1克左右)放在白色的瓷片上,滴入“混合指示劑”2~3滴,根據(jù)它顯現(xiàn)出的顏色和“標準比色板”或“標準比色紙”去比較(這種方法叫做“比色法”),就可測知土壤是中性的,弱堿性的,強堿性的,弱酸性的還是強酸性的。

①通用的“混合指示劑”是由甲基紅、麝香藍、酚酞和溴縻香藍等多種指示劑混和而成的,它在不同酸堿溶液里顯出的顏色如下表所示:

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