化學反應
酸和鹼(acid and base)
酸和鹼是化學裡的一對死對頭——其實是同一枚硬幣的兩面。區分它們最簡單的辦法,就是看一個極小的粒子:質子(也就是氫離子,H⁺)。酸是把質子送出去的物質,鹼則是把質子抓過來的物質。檸檬汁和醋嚐起來發酸,是因為它們往你舌頭上撒了一把鬆動的質子;肥皂和小蘇打摸起來滑溜溜,這正是鹼的一個典型標誌——它們會和你皮膚上天然的油脂起反應。
把酸和鹼放到一起,奇妙的事就發生了:它們彼此抵消,這個反應叫做中和。送出的質子一頭扎進等著的鹼裡,剩下的通常是水和一種鹽。對於家裡常見的那些酸和鹼,生成的鹽往往是無害的,但究竟生成什麼、最後是溫和、偏酸還是偏鹼,要看是哪種酸和哪種鹼碰到了一起。這正是為什麼一匙小蘇打能壓住反酸的胃;而當同一匙小蘇打嘶嘶冒泡時,冒出來的是從碳酸氫鹽裡跑出的二氧化碳氣體,並不是酸和鹼本身那個反應。
我們用 pH 值這把尺來衡量一樣東西有多酸或多鹼,刻度通常大約從 0 排到 14。小於 7 是酸性,大於 7 是鹼性,而 7——純水——正好坐在正中間;不過非常強、非常濃的酸或鹼,是會衝出這兩頭的。一個常見的誤解:「強酸」並不等於「濃酸」。所謂強弱,講的是一種物質放出質子有多痛快。胃酸很兇,濃度卻很低;再強的酸,兌上足夠多的水也能變得溫和。
HCl + NaOH → NaCl + H₂O
一個經典的中和反應:鹽酸加上氫氧化鈉(燒鹼),生成普通的食鹽和水。
「酸」(acid)一詞源自拉丁語 acidus,意為「酸的」——這正是化學家最早認識酸的那種味道。「鹼」的舊稱「alkali」則來自阿拉伯語 al-qalī,指的是中世紀學者熬煮來製皂的植物灰。「給出質子、接受質子」這套定義,是 1923 年由布朗斯特和勞里各自獨立提出、打磨清楚的。
又稱
另見