在國中課程中， 同學們已經認識了酸鹼指示劑， 物質有分酸性、中性、鹼性， 因此若用廣用指示劑顏色的變化來呈現， 可以將物質的酸鹼性區分為：酸性物質 鹼性物質、以及中性物質。 上次的課程中提到了 溶於水可解離出氫離子者為酸， 稱為阿瑞尼斯酸， 此時水溶液pH值小於 7， 例如氫氯酸可解離出氫離子及氯離子。 而溶於水可解離出氫氧離子者為鹼， 稱為阿瑞尼斯鹼， 此時水溶液pH值大於7， 例如氫氧化鈉可解離出鈉離子以及氫氧離子。 既然了解了阿瑞尼斯酸在水溶液中可以解離出氫離子， 阿瑞尼斯鹼在水溶液中會解離出氫氧離子之後， 同學是否可以想到， 若將這兩類物質混合， 會發生甚麼事情呢？ 在燒杯中， 酸性溶液中的氫離子與鹼性溶液中的氫氧離子結合， 並生成不易解離的水， 此反應即為酸鹼中和反應。 以實驗室常見的反應為例：硝酸在水中會解離出氫離子。 氫氧化鉀溶於水則會解離出氫氧離子。 兩者相加反應之後， 最後形成鹽和水。 再舉一個例子：將氯化氫溶於水稱為氫氯酸， 而氫氯酸在水中會解離出氫離子。 氫氧化鈉溶於水， 便會解離出氫氧離子。 兩者相加反應之後， 最後一樣形成鹽和水。 同學們或許已經察覺到， 水是幾乎不會解離的物質， 但鹽在水中不是幾乎會完全解離嗎？ 沒錯， 若以氫氯酸與氫氧化鈉的反應為例， 氫氯酸加上氫氧化鈉形成氯化鈉及水。 我們可以將化學方程式改寫為 「氫離子、加氯離子、加鈉離子、加氫氧離子， 生成鈉離子、加氯離子、加水」這樣的表示方式， 稱為離子反應方程式。 這時候反應方程式左右兩邊 重複出現的物質就可以省略， 此時方程式只剩下氫離子加上氫氧離子生成水。 在化學上有些酸鹼中和反應會以這種方式的呈現， 只把參與反應的粒子表達出來， 這樣的表達方式稱為淨離子反應式。 因為酸鹼中和反應生成水， 而水是中性， 所以會將原來的酸性或鹼性降低。 酸鹼中和反應在日常生活中常常發生， 例如：媒體常出現的胃藥廣告， 胃酸分泌過多會讓我們感到不舒服， 這時服用胃藥， 可以減緩身體的不適。 其中的原理就是：胃酸主要成分是鹽酸， 而胃藥通常是弱鹼性的， 例如氫氧化鎂或碳酸氫鈉， 以胃藥是氫氧化鎂為例， 就會發生鹽酸加上氫氧化鎂產生氯化鎂加上水， 這樣就可以減低鹽酸在胃中的量。 除了胃藥的使用解決胃酸過多的問題， 其他常見的生活例子例如， 皮膚被蜜蜂或螞蟻叮咬， 會有紅腫、發癢的感覺， 是因為叮咬過程中， 昆蟲會分泌出甲酸， 就是俗稱的蟻酸， 會讓傷口紅腫、發癢。 這時我們可以塗抹氨水來降低疼痛。 這是利用氨水與甲酸反應變成甲酸銨這個鹽類， 以減低甲酸的傷害， 這也是弱酸與弱鹼發生中和反應常看到的例子。 所以酸鹼中和反應在日常生活中其實是隨處可見。 實驗室也會利用酸鹼中和反應 來測量未知的酸或鹼的濃度。 例如老師發現實驗室中的鹽酸溶液瓶子的標籤被汙損了， 只知道瓶子當中為鹽酸， 但濃度不清楚， 這時候可以利用已知濃度的氫氧化鈉溶液， 與定量的鹽酸反應， 利用前面所提到的反應式 「氫氯酸加上氫氧化鈉，形成氯化鈉加水」， 來測定鹽酸的濃度。 同學們可以練習一下酸鹼中和反應的應用， 假設你取上面的標籤汙損、 不知道濃度的鹽酸溶液10.00 毫升， 利用濃度0.10 M的氫氧化鈉溶液進行中和反應， 發現當使用該氫氧化鈉溶液25.00毫升時， 恰好讓兩者完全反應， 反應後的混合液體呈現中性， 請問你怎麼求得這瓶鹽酸的正確濃度呢？ 根據化學計量這個單元 所提到的反應方程式前面的係數關係 就是物質莫耳數的關係， 所以可以假設鹽酸的濃度為X。 而溶質的莫耳數是溶液的體積莫耳濃度乘上溶液體積。 則可以得知鹽酸中含有的氫離子莫耳數為0.01X， 而氫氧離子的莫耳數為0.10乘上0.025， 同學們在這裡要注意單位的換算喔！ 在此反應方程式中， 氫離子與氫氧離子的係數是1：1， 代表莫耳數要相等， 所以我們可以得到一個算式， 0.01X=0.0025 接著便能解出X=0.25， 所以我們就可以重新幫這瓶未知濃度的鹽酸 貼上一個新的標籤囉， 其濃度即是0.25M。 上述就是實驗室利用酸鹼中和反應， 檢驗未知濃度酸鹼溶液的應用， 如果在計算上有點忘記了， 也可以回到化學計量這個單元的影片重新觀看喔！ 現在將今天學到的知識整理一遍， 阿瑞尼斯酸在水中可解離出氫離子， 阿瑞尼斯鹼在水中可以解離出氫氧離子， 阿瑞尼斯酸與阿瑞尼斯鹼反應 產生鹽類加上水， 這樣的反應為酸鹼中和反應。 而日常生活中常常會有這個反應的應用， 例如：胃酸分泌過多可服用弱鹼性成分的胃藥， 像是服用氫氧化鎂來減緩不舒服。 被蜜蜂或螞蟻叮咬時可以塗抹含有氨水的溶液， 來減緩紅癢症狀。 實驗室中可以利用酸鹼中和反應 來測量未知的酸或鹼的濃度。 在國中課本中曾提過酸雨侵蝕大理石雕像， 也是生活中常見的酸鹼中和反應。 這些都是日常生活中酸鹼中和反應的利用， 你可以想想還有哪些呢？ 可以和你的老師一起討論喔！