3.6.4 中和作用及應用

直接先備知識模組: pH值及酸鹼強度

在學習「鹼的簡介」時,你已經了解到酸和鹼之間可以發生化學反應。生成物中,除了水,還有一種由酸根離子和金屬(銨)離子組成的物質,我們稱之為「鹽」。此處的「鹽」與生活中你食用的「餐桌鹽」有甚麼關係呢?在本模組中,我們會進一步介紹酸和鹽基的反應——中和作用,以及這個過程在生活中的應用。

內容簡介 學生應學習 學生應能
第一課 中和作用

酸和鹽基之間發生反應時,只會生成鹽和水,化學家們將這一過程稱為 中和作用 (Neutralization)。

\[\text{酸}\ \text{+}\ \text{鹽基}\ \to \ \text{鹽}\ \text{+}\ \text{水}\]

在本課,我們會介紹中和作用的定義,並通過書寫中和作用的化學反應式以及離子反應式來總結中和作用的本質。

第一節 中和作用的定義
  • 說明中和作用為酸與鹽基(或鹼)之間的反應
  • 說明中和作用只生成鹽和水
第二節 中和作用的本質
  • 書寫中和作用的化學反應式和離子反應式
  • 描述中和作用的本質
第二課 中和作用中 pH 值和溫度的變化

中和作用的本質是氫離子和氫氧離子(氧離子)反應生成水。所以,反應過程中氫離子的濃度一定會發生變化。

\[{{\text{H}}^{\text{+}}}\left( \text{aq} \right)\ \text{+}\ \text{O}{{\text{H}}^{-}}\left( \text{aq} \right)\ \to \ {{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}\left( \text{l} \right)\]

另一方面,由於中和作用過程中會放出熱,所以溶液的溫度也會隨著反應的進行而發生變化。

在本課,我們會介紹中和作用過程中溶液 \(\text{pH}\) 值的變化曲線,以及混合物的溫度變化曲線。

第一節 pH 值的變化
  • 了解中和作用過程中氫離子濃度的變化
  • 繪畫中和作用過程中 pH 值的變化曲線
第二節 溫度的變化
  • 說明中和作用都是放熱的
  • 繪畫中和作用過程中溫度的變化曲線
第三課 中和作用的應用

夏季外出,不小心被蚊蟲叮咬,可以擦拭小蘇打水來止癢。這是因為小蘇打水可以中和留在體內的「蟻酸」。事實上,生活中有很多應用中和作用解決問題的例子:

  • 調節土壤酸度
  • 處理工業廢料
  • 製造肥料
  • 治療消化不良

在本課,我們會詳細介紹與上述四項應用相關的過程和原理。

第一節 調節土壤酸度
  • 描述調節土壤酸度涉及的原理
第二節 處理工業廢料
  • 描述處理工業廢料涉及的原理
第三節 製造肥料
  • 描述利用中和作用製造肥料涉及的反應過程
第四節 治療消化不良
  • 描述抗酸劑的主要成分和作用原理