冉思毅(重慶酉陽(yáng)一中)
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化學(xué)中的“孿生兄弟”與“零規(guī)律”
冉思毅
(重慶酉陽(yáng)一中)
摘要:化學(xué)中有很多組共存亡的概念,可以把它們叫做“孿生兄弟”,而化學(xué)中的很多守恒規(guī)律,又可以把它們叫做“零規(guī)律”。關(guān)鍵詞:化學(xué);孿生;零規(guī)律
神奇的大自然不僅造就了人類(lèi),還衍生出了許多規(guī)律。我們中學(xué)階段學(xué)的相對(duì)論,在化學(xué)中有很多:化合價(jià)有正和負(fù),化合價(jià)的正表示成鍵時(shí)元素失去電子或者是共用電子對(duì)偏離了該元素的原子;而化合價(jià)的負(fù)則表示成鍵時(shí)元素的原子得到電子或者是共用電子對(duì)偏向了該元素的原子。離子有陰離子和陽(yáng)離子,帶負(fù)電荷的離子是陰離子,帶正電荷的離子是陽(yáng)離子。電離出的陽(yáng)離子全部是氫離子的化合物是酸,電離出的陰離子全是氫氧根離子的化合物是堿,在酸和堿這對(duì)概念中在無(wú)意中又把陰和陽(yáng)聯(lián)系在了一起。酸性氧化物指的是與堿反應(yīng)只生成鹽和水的氧化物,而堿性氧化物則指的是與酸反應(yīng)只生成鹽和水的氧化物,在這對(duì)概念中酸與堿的對(duì)立體現(xiàn)得淋漓盡致。酸式鹽指的是鹽中還有未中和完的氫離子,而堿式鹽指的是鹽中還有未中和完的氫氧根離子。氧化還原反應(yīng)中,得氧氧化,失氧還原,這里面的氧化與還原、得氧與失氧是同時(shí)存在和同時(shí)消失的。到了高中,我們通過(guò)化合價(jià)的升高和降低來(lái)判斷氧化和還原反應(yīng),化合價(jià)升高被氧化,化合價(jià)降低被還原,這里的升高和降低、氧化和還原,它們是不可能獨(dú)立存在的,即有升高必有降低,有氧化必有還原。做中和滴定的實(shí)驗(yàn)中用到了儀器——酸式滴定管和堿式滴定管等,這樣的例子還有很多。
自然界中有很多守恒規(guī)律,即化學(xué)中的“零規(guī)律”:書(shū)寫(xiě)化學(xué)式時(shí)要求正價(jià)和負(fù)價(jià)的代數(shù)和為零;溶液中陽(yáng)離子所帶的正電荷總數(shù)與負(fù)電荷總數(shù)相等,它們的代數(shù)和為零;氧化還原反應(yīng)中氧化劑得到的電子總數(shù)和還原劑失去的電子總數(shù)相等,它們的代數(shù)和為零;氧化還原反應(yīng)中元素化合價(jià)升高的總數(shù)和化合價(jià)降低的總數(shù)相等,它們的代數(shù)和為零;離子方程式中左邊所帶的正電荷總數(shù)與右邊所帶的負(fù)電荷總數(shù)相等,它們的代數(shù)和為零;化學(xué)方程式中左邊的元素種類(lèi)和原子個(gè)數(shù)與右邊的元素種類(lèi)和原子個(gè)數(shù)相等,也就是它們之差為零;膠體中膠體粒子所帶的電荷總數(shù)與溶液中分散劑所帶的電荷總數(shù)相等,它們的代數(shù)和為零;原電池中負(fù)極失去的電子數(shù)和正極得到的電子數(shù)相等,它們的代數(shù)和為零;電解池中陽(yáng)極失去的電子數(shù)和陰極得到的電子數(shù)相等,它們的代數(shù)和為零等。
只要我們用心去分析和研究,就會(huì)發(fā)現(xiàn)很多看似枯燥的內(nèi)容其實(shí)很有趣,自然界的規(guī)律真是太神奇了。
·編輯栗國(guó)花