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“过犹不及”与“恰到好处”的化学

来源:未知作者:姚小伟 点击:所属专题: 化学思想 化学素养

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我们都有过这样的体验,用几片糖精可以使一杯开水很甜。一斤糖精的甜度可以和五百斤白糖相媲美。但要是我们把一片糖精片象糖似的放在嘴里,感觉到的却不是更甜,而是很苦,同样是糖精,尝的方法不同,一甜一苦截然不同,这实际上是化学物质的浓度不同引起的。 这样的事在化

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       我们都有过这样的体验,用几片糖精可以使一杯开水很甜。一斤糖精的甜度可以和五百斤白糖相媲美。但要是我们把一片糖精片象糖似的放在嘴里,感觉到的却不是更甜,而是很苦,同样是糖精,尝的方法不同,一甜一苦截然不同,这实际上是化学物质的浓度不同引起的。 这样的事在化学上还可以举出许多来。

      升汞即氯化汞(HgCl2),是一种剧毒的物质。人误服一斤升汞的五千分之一(即0.1克),就会丧失性命。但在医学上,外科大夫却用它来“以毒攻毒”。将一克升汞溶解在一千克水中(即1%的浓度),可当作消毒剂,用来给体温表及橡皮管进行杀菌消毒。

      稀薄的硫化氢(H2S)气体,是一种“臭名远扬”的硫化物,它有独特的臭鸡蛋脾气。不过因为硫化氢有毒,其臭味虽然刺鼻,却能使人提高警惕,采取消毒的措施进行自我保护。较浓的硫化氢气体会使人的嗅觉神经麻痹,“浓而不觉其臭”,闻不出它的臭味。可是这样一来,人却可能在不知不觉中发生中毒。
 
      最为有趣的是,大粪因为其中含有较多的一种名叫吲哚的有机物C8H7N而使人感到臭不可闻。但是,你意想不到的是,香料厂竟然用它调制成很稀的吲哚来配制茉莉型香精。
 
       各种物质因其“过”反而比不上“不及”,常因其浓度不同而显出完全截然的性质,这是化学研究中一个十分有趣的课题。
 
       硫酸(H2SO4)是化学中一种常用的酸。而浓硫酸与稀硫酸的性质却迥然不同。盛放浓硫酸的瓶子,如果忘了盖紧,瓶中的硫酸会越变越多。这是因为浓硫酸所含水分很少,经常“口渴”,具有强列的吸水性。所以瓶中的硫酸也变得越来越稀了。正因为浓硫酸具有这种高强的本领,所以在化学中常用作吸水的干燥剂。稀硫酸就不具有这样的性质。
 
        你见过“在火焰上写字”的化学魔术吗?表演者将一张空白无字的纸张放在酒精灯火焰上方来回移动,一会儿,纸上真的显示出了黑色的字迹来。
 
        原来,表演者预先用稀硫酸写好字样,让其晾一会儿,这时纸上什么痕迹也看不见。当将这张纸放在火焰上方烘烤时,纸上的稀硫酸遇热就会释放出水分,稀硫酸就变成了浓硫酸而将纸腐蚀出了黑色的字样。纸张的材料是由含碳、氢、氧三种元素的纤维素[(C6H10O5)n]组成的。浓硫酸会招纤维素中的氢元素及氧元素以水H2O的比例夺取出来,只留下碳,于是白纸黑字便出现了。这只是浓硫酸所具-有的另一个独特的本领——脱水性。
 
      因此,我们在使用硫酸时应该小心谨慎。当硫酸溅到皮肤或衣服上时,要立即用大量清水冲洗,然后再擦些稀的小苏打溶液。否则浓硫酸会毫不客气地进行脱水,使皮肤“烧伤”,将衣服“烧”个洞。
 
      把铁片投入稀硫酸中,会不断地冒出气泡来,这里发生了氧化还原反应:      Fe+H2SO4(稀)==FeSO4+H2↑,     在反应中,铁片被腐蚀掉了,可是浓硫酸的脾气在这一点上又与稀硫酸不同。浓硫酸遇上铁,会先使铁器表面生成一层紧密而牢固的保护层,这层外衣是坚固的氧化铁盔甲,它可以保护铁不再被浓硫酸腐蚀。这种现象叫“钝化”。浓硫酸这项奇特的本领,使得工厂再不用费神劳力地去寻找其他的防腐蚀的材料,而是用普通的铁槽车来盛放及运输浓硫酸。
 
       可见,化学物质有时真是“增一分则多,减一分则少”,它的恰到好处要根据它的实际生活、生产的用途和需要来决定。
 
        再比如铁和铜,它们在人体中都是以正二价的离子形式存在,根据人体的需要它们也是不可多亦不可少的。在人体中存在的一些痕量元素,有许多是有毒的,但由于它们的含量太少,以致于对人体没有害处,随着科学医学技术研究的深入,说不定还会发现它们在人体中的存在是“恰到好处”的呢!
 
(责任编辑:化学自习室)
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