暑期延伸|化学中那些我们只知其一不知其二的知识(你不知道的化学知识)

01二氧化硫为什么能使品红褪色?

中学阶段,当我们学习二氧化硫的时候会知道,二氧化硫具有漂白性,可以使品红溶液褪色,这是因为二氧化硫与品红结合生成了无色的物质,而这种无色物质不稳定,因此加热后溶液会恢复红色。那大家到底有没有好奇过,二氧化硫与品红结合生成了什么物质,为什么生成这种物质后品红就褪色了呢?

这就要从品红的结构说起了,中学所说的品红一般指碱性品红,它的结构如图1所示。

暑期延伸|化学中那些我们只知其一不知其二的知识(你不知道的化学知识)

图1:碱性品红的结构

一般来说,有机物具有颜色,往往是因为具有生色基,而品红的生色基正是

暑期延伸|化学中那些我们只知其一不知其二的知识(你不知道的化学知识)

, 所以只要破坏了该结构,就可以使品红变为无色。当二氧化硫通入品红溶液后,其先与水反应生成亚硫酸,然后亚硫酸又与品红反应生成了一种无色的物质,从而使品红溶液褪色。这个反应在有机中属于加成反应,在无机中属于化合反应,因此二氧化硫的漂白原理被称为化合漂白。但生成的无色物质并不稳定,加热后会分解为品红和亚硫酸,因此又会恢复红色。

暑期延伸|化学中那些我们只知其一不知其二的知识(你不知道的化学知识)

暑期延伸|化学中那些我们只知其一不知其二的知识(你不知道的化学知识)

图2:二氧化硫使品红褪色的原理

另外由于品红的生色基中含有碳碳双键,所以氯气、次氯酸等可以破坏双键的强氧化剂也能使品红溶液褪色,所以被称为氧化漂白。

02酚酞试剂为什么遇碱可以变红?

酸碱指示剂一般是多元弱酸或多种多元弱酸的混合物,多元弱酸在不同的pH条件下会呈现不同的结构,因此可以实现随pH变化而变色的功能。以酚酞为例,其分子式为C20H12O4,在弱酸性及中性环境下为图3中的第二种内酯式结构,也就是我们常见的无色的酚酞。当遇到碱时,分子内的酯基水解,转变为图3中的第三种醌式结构,可以发现其中含有

暑期延伸|化学中那些我们只知其一不知其二的知识(你不知道的化学知识)

基团,有没有觉得很熟悉呢?没错,它就是酚酞中的生色基,因此酚酞在碱性条件下可以呈粉红色。

事实上,酚酞的可能结构并不止这两种,在更高的pH条件下,氢氧根可以加成到酚酞的双键上,再次破坏了酚酞的生色基,形成图3中的第四种羧酸盐式结构,从而使酚酞再次恢复无色。此外,在强酸性条件下,分子内的酯基也会水解,形成图3中第一种碳正离子结构,该结构中虽然没有典型的生色基,但是由于中心碳原子采取的是sp2杂化,使得三个苯环处于同一平面内,形成了大的共轭体系,从而使得酚酞呈现出橘红色。

暑期延伸|化学中那些我们只知其一不知其二的知识(你不知道的化学知识)

图3:酚酞在不同pH下的结构及颜色

03强酸的电离能力真的完全相同吗?

HCl、HNO3、HClO4等是我们中学常见的强酸,在水中是完全电离的,这意味着它们的酸的强度是相同的。但是,如果我们学习过元素周期律之后就会知道,同周期元素从左到右,非金属性逐渐增强,最高价氧化物的水化物的酸性也逐渐增强,那么理论上来说,HClO4的酸性应当是比H2SO4要强的,但为什么它们却都是强酸呢?

以盐酸为例,其电离方程式一般可写成HCl=H Cl,但是我们不要忘记,这其实是一种简化的写法,质子在水中是不可能单独存在的,酸在水中电离出氢离子是与水分子相互作用的结果,即水分子夺取了酸中的质子形成水合氢离子,才使得酸呈现出“酸性”。因此我们可以大胆推测,强酸之所以在水中完全电离,是因为水分子夺取质子的能力“过强”,如果我们换一种能力稍弱的溶剂,在水中具有相同强度的“强酸”是否还都能完全电离呢?

实验中,当我们把HCl、HBr、HI分别溶于甲醇之后,由于甲醇夺取质子的比水弱,因而等浓度的上述三种溶液的甲醇化质子(C H3 OH2 )的浓度并不相同,这说明所谓的强酸之间的电离能力也是有差别的。经过在多种非水溶剂中的测定,已经证明,水中一些常见的强酸的强度顺序为:HClO4>HI>HBr>HCl>HNO3>H2SO4(一级电离)。

溶剂(如水)将酸的强度拉平的效应称为拉平效应,该溶剂也称拉平溶剂;溶剂(如甲醇)使酸的强度得以区分的效应称为区分效应,该溶剂也称区分溶剂。一种溶剂在面对不同的酸时可能呈现出不同的效应,如水是HCl、HBr、HI的拉平溶剂,却是HCl、CH3COOH、HCN的区分溶剂。

暑期延伸|化学中那些我们只知其一不知其二的知识(你不知道的化学知识)

●教师暑假出游攻略!带上教师资格证玩儿遍全国!

●弯道超车!高中物理知识结构图(全)

●揭秘|夏天穿浅色真的更凉快吗?

●邀请活动|再升级!邀请五个人加送NB定制送鼠标垫!!

●点我获取更多信息

暑期延伸|化学中那些我们只知其一不知其二的知识(你不知道的化学知识)暑期延伸|化学中那些我们只知其一不知其二的知识(你不知道的化学知识)

www.nobook.com

让教学更简单

长按扫码可关注

原创文章,作者:赖颂强讲孩子沉迷网络游戏怎么办,如若转载,请注明出处:http://www.bnfrf.com/157226.html

(0)
上一篇 2024年4月26日 上午8:23
下一篇 2024年4月26日 上午8:32

相关推荐

  • 2021年关于中小学生休学政策(中小学生休学令)

    中小学生休学令 近年来,随着教育竞争的加剧和学业压力的不断增加,中小学生休学令已经成为了一个热门话题。作为学生,休学意味着暂时的停顿和放松,但并不意味着可以逃避责任和义务。相反,休…

    教育百科 2024年6月24日
  • 如果学生得了肺结核需要休学治疗吗(得了肺结核的学生要休学吧)

    作为一个学生,得了肺结核要休学是一件令人非常沮丧的事情。作为肺结核患者,休学期间可能会遇到很多困难和挑战,但也是一个机会来更好地治疗自己的疾病,恢复健康。 得了肺结核,首先要积极配…

    教育百科 2024年7月5日
  • 12月全国大学生英语四六级考试成绩查询官网

    12月全国大学生英语四六级考试成绩查询官网 随着大学教育的普及,全国大学生英语四六级考试(CET-4、CET-6)已经成为了许多大学生必须参加的考试之一。作为大学生学习英语的重要里…

    教育百科 2024年5月4日
  • 厌学的孩子怎么处理(厌学的孩子待在学校可以吗)

    厌学的孩子待在学校可以吗? 孩子们在成长过程中,总会经历各种各样的挑战和困难。有时,他们可能会感到疲惫,缺乏动力,甚至不想上学。这种情况对于家长和老师来说都是非常困难的。 在这篇文…

    教育百科 2024年3月21日
  • 2024西安高职专科学校排名前20强

    西安高职专科学校排名前20强 随着高等教育的不断发展和变化,西安高职专科学校排名也在不断变化。根据2023年的排名,以下是排名前20位的西安高职专科学校: 1. 陕西省工业职业技术…

    教育百科 2024年4月17日
  • 办完休学怎么办

    办完休学后,你可能感到有些失落和不知所措。休学意味着你暂时离开学校,回到家庭,放松身心,重新审视自己的人生。但是,休学并不意味着你可以放弃学习。相反,它是一个很好的机会,让你重新规…

    教育百科 2024年6月1日
  • 大专,大一下学期想休学可以吗(大专一开始报道可以申请休学吗)

    大专一开始报道可以申请休学吗? 对于想要申请休学的学生来说,大专报道是一个重要的时刻。在报道后,学生需要了解有关休学的规定,以便能够有效地规划自己的时间和计划。在本文中,我们将探讨…

    教育百科 2024年7月5日
  • 哈工大入学体检项目(哈工大体检休学)

    哈工大体检休学 近年来,随着医学技术的不断发展,人们对健康的要求也越来越高。为了保障学生的身体健康,哈尔滨工业大学提供了体检服务,但也因此产生了一些休学情况。本文将介绍哈工大体检休…

    教育百科 2024年6月15日
  • 延长学制之后可以休学么

    延长学制之后可以休学么 近年来,随着教育政策的不断改进和适应社会需求的变化,学校的学制也在不断延长。这种延长不仅带来了更大的学习压力,也给学生带来了更多的困难。因此,对于学生来说,…

    教育百科 2024年6月4日
  • 休学能补办吗现在(休学能补办吗)

    休学能补办吗? 近年来,随着教育制度的不断完善和人们对教育质量的不断追求,越来越多的学生选择休学一段时间来调整自己的学习状态,重新投入到学习中。对于一些学生来说,休学可能是为了逃避…

    教育百科 2024年4月4日

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注