何平

摘 要：現(xiàn)實生活中的很多現(xiàn)象和實際的應(yīng)用與化學(xué)平衡密切相關(guān)，化學(xué)平衡又是化學(xué)中非常重要的概念，了解化學(xué)平衡的相關(guān)概念對于學(xué)習(xí)化學(xué)知識以及化學(xué)與生活生產(chǎn)的聯(lián)系，用所學(xué)知識解決生產(chǎn)生活中的問題有著重要意義。

關(guān)鍵詞：化學(xué)平衡 生活中 應(yīng)用

化學(xué)平衡是化學(xué)中非常重要而又很難的概念，在生活中有很多應(yīng)用，希望通過了解化學(xué)平衡的基本概念，了解各種化學(xué)平衡在人們生產(chǎn)生活中的一些應(yīng)用，能解決生產(chǎn)生活中的實際問題。

一、什么是化學(xué)平衡

化學(xué)平衡是化學(xué)中的一個非常重要的概念?；瘜W(xué)平衡是指在一定條件下的可逆反應(yīng)中，化學(xué)反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物和生成物各組分濃度保持不變的狀態(tài)。根據(jù)勒夏特列原理，如一個已達(dá)平衡的反應(yīng)的條件被改變，該反應(yīng)會隨之改變來抗衡這種改變。簡單來說，要研究和利用一個化學(xué)反應(yīng)，不僅要知道它進(jìn)行的方向，還應(yīng)該知道反應(yīng)達(dá)到平衡時產(chǎn)物有多少。就需要研究化學(xué)反應(yīng)的限度，這個限度的存在就是化學(xué)平衡的意義所在。描述反應(yīng)進(jìn)行的程度就要用到平衡常數(shù)的概念，化學(xué)平衡常數(shù)只是溫度的函數(shù)，與反應(yīng)開始的方向和濃度大小無關(guān)。當(dāng)然，任何化學(xué)平衡都是動態(tài)平衡。

二、化學(xué)平衡在生活中應(yīng)用

化學(xué)平衡作為化學(xué)科學(xué)中的一條極其重要的規(guī)律，在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用是非常廣泛的。

（一）人體血液中的酸堿平衡

人體內(nèi)血液中的pH值是一個比較穩(wěn)定的數(shù)值范圍，正常值是7.4±0.05。這一相對穩(wěn)定的數(shù)值范圍保證了人體血液中進(jìn)行的各種反應(yīng)。人體新陳代謝所產(chǎn)生的酸（堿）性物質(zhì)會不斷地進(jìn)入血液中，但血液的pH仍會保持相對穩(wěn)定，這是因為血液中存在著兩對電離平衡，其中一對是碳酸氫根（堿性）和碳酸（酸性）之間的平衡，另一對是HPO₄^2-（堿性）和H2PO₄^2-（酸性）的平衡。下面以HCO₃^-和H₂CO₃的電離為例說明血液pH穩(wěn)定的原因。人體血液中H₂CO₃和HCO₃^-物質(zhì)的量之比為1：20，維持血液的pH為7.4。當(dāng)酸性物質(zhì)進(jìn)入血液時，電離平衡向生成碳酸的方向進(jìn)行，過多的碳酸由肺部加重呼吸排出二氧化碳，減少的HCO₃^-由腎臟調(diào)節(jié)補充，使血液中HCO₃^-與H₂CO₃仍維持正常的比值，使pH保持穩(wěn)定。當(dāng)有堿性物質(zhì)進(jìn)入人體血液，跟H₂CO₃作用，上述平衡向逆反應(yīng)方向移動，過多的HCO₃-由腎臟吸收，同時肺部呼吸變淺，減少二氧化碳的排出，血液的pH仍保持穩(wěn)定。如果出現(xiàn)腎功能障礙、肺功能衰退或腹瀉、高燒等疾病時，血液中的HCO₃^-和H₂CO₃比例失調(diào)，就會造成酸中毒或堿中毒。臨床指標(biāo)：血液pH>7.35，為堿中毒;血液pH<7.35，為酸中毒。因此，在生活中要控制肉類和主食的攝入量，應(yīng)該多吃蔬菜和水果，以利于維持人體內(nèi)的酸堿平衡。

（二）神奇的酒精測試儀

華燈初上，總能看見交警在各條公路上或者各個路口攔下一輛輛車輛進(jìn)行檢查，要求每位司機(jī)對著交警手中的儀器吹氣，如果司機(jī)喝了酒再去駕車，交警手中的儀器就會報警。實際上，交警手中的酒精測試儀中含有一種橙紅色物質(zhì)——重鉻酸鉀，一種具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)。如果司機(jī)呼出的氣體中含有乙醇的蒸汽，遇到測重鉻酸鉀，便會發(fā)生如下的反應(yīng)：

Cr₂O₇^2-+3C₂H₅OH+8H⁺==2Cr³⁺+3CH₃CHO+7H₂O

儀器中橙紅色的Cr₂O₇^2-就會轉(zhuǎn)化為綠色的Cr³⁺，當(dāng)然，酒精測試儀中還需要加入H₂SO₄，這就利用了化學(xué)平衡原理，一方面是這個反應(yīng)要在酸性溶液中進(jìn)行，同時酸性溶液防止了Cr₂O₇^2-轉(zhuǎn)化為CrO₄^2-，酒精測定儀的發(fā)明和廣泛應(yīng)用為交警辦案在技術(shù)上提供了大力的支持。

（三）菠菜的正確吃法

菠菜是生活中一種很好的食物，因為菠菜中含有維生素、鐵質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)。然而，大量地吃菠菜是錯誤的。因為過量食用菠菜，會造成人體缺鈣。這個道理要從食用菠菜中存在的電離平衡說起。菠菜中含有一種叫草酸的物質(zhì)，其學(xué)名是乙二酸，結(jié)構(gòu)簡式為HOOC-COOH，味苦澀，溶于水，是一種二元弱酸：HOOC-COOH——HOOC-COO^-+H⁺、HOOC-COO^-——^-OOC-COO^-+H⁺草酸進(jìn)入人體后，在胃酸作用下，電離平衡向左移動。以分子形式存在的草酸，從藥理上看，是一種有毒的物質(zhì)，過量的草酸會腐蝕胃黏膜，對腎臟也會造成傷害。另外，草酸會跟人體內(nèi)的Ca2+形成草酸鈣沉淀，使攝入的鈣質(zhì)不易被利用，造成人體缺鈣。那怎樣才能吸收菠菜中的營養(yǎng)，又不被草酸傷害呢？一種方法是除去草酸，即在油炒前，先將菠菜用熱水燙一燙，草酸溶于水而除去，且這樣炒的菠菜沒有苦澀味。另一種方法是把草酸轉(zhuǎn)化為沉淀，這就是“菠菜燒豆腐”的方法。每100g菠菜中含300mg草酸，每100g豆腐約含240mg鈣，因此，每70g豆腐中的Ca²⁺，可以結(jié)合100g菠菜中的草酸（不含菠菜自身的鈣），當(dāng)大部分草酸跟鈣結(jié)合，可降低澀味，菜肴更加美味可口。草酸鈣進(jìn)入人體，部分被胃酸溶解后形成的Ca²⁺仍能被人體吸收，未溶解的部分則排出體外。因此，食物中的Ca2+正好是草酸的解毒劑，豆腐中流失的鈣可以被其他食物補充。

（四）自來水消毒

很多城鎮(zhèn)的自來水廠在進(jìn)行消毒時會使用液氯作為消毒劑，為了提高液氯消毒的效果，有些自來水廠還同時加入少量的液氨，這是因為使用液氯消毒時：氯氣與水發(fā)生如下的化學(xué)反應(yīng)：Cl₂+H₂O=HCl+HClO。但在這個反應(yīng)中生成的次氯酸不穩(wěn)定，見光或者受熱時容易發(fā)生分解：2HClO=2HCl+O₂↑，這樣可以縮短消毒時間，但會降低消毒的效果。當(dāng)向氯水中加入液氨時，可以發(fā)生如下反應(yīng)：NH₃+HClO==H₂O+NH₂Cl，而NH₂Cl較HClO穩(wěn)定。這時，自來水中的次氯酸同時存在于兩個平衡體系中，當(dāng)其在進(jìn)行消毒殺菌后，次氯酸的濃度會逐漸減小，使平衡向生成次氯酸的方向進(jìn)行，當(dāng)次氯酸濃度較高時，平衡又會向生成NH₂Cl的方向移動，次氯酸相當(dāng)于被暫時“貯存”，避免其分解所帶來的損失。這樣就延長了液氯的消毒時間，提高了消毒的效果。

（五）堿性物質(zhì)在洗滌油污中的有效利用

在生活中，各種油脂因很難洗去而留下各種油污，因為油脂就是高級脂肪酸的甘油酯，難溶于水，但其水解產(chǎn)物是易溶于水甘油和高級脂肪酸，如果能想辦法讓油脂水解，那就很容易洗去。油脂水解的方程式是：（RCOO）₃C₃H₅+3H₂O==3RCOOH+C₃H₅（OH）₃

這個反應(yīng)是可逆的，日常生活中的洗滌劑通常用洗衣粉（廚房可用純堿），其水溶液呈堿性，能與高級脂肪酸作用，使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動。高級脂肪酸轉(zhuǎn)化為鈉鹽，在水中溶解度增大，因此用堿性物質(zhì)來洗滌油污，更容易洗凈。

三、結(jié)語

可見，化學(xué)平衡存在于生活中的方方面面，有化學(xué)平衡的存在，才使生命的存在成為可能。了解化學(xué)平衡在生活中的應(yīng)用對化學(xué)平衡的學(xué)習(xí)和研究是有積極意義的。

參考文獻(xiàn)

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