什么是酸的作用?
化学中,“酸的作用”是指酸根离子(或氢离子的载体)作用于金属离子所发生的置换反应,通常生成可溶性盐,并放出氢气。例如: Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ Fe+HNO3=Fe(NO3)3+H2↑ 酸的作用是可逆的,在金属活动性顺序里,位于氢前面的金属是不能和酸作用生成单质,而位于氢后面的金属是能和酸作用生成单质的,但是反应速度很慢。因此就有了一种能加速“酸的作用”的物质——催化剂。
1.催化剂(一种改变反应速率而对化学反应本身并不起决定作用的物质): 在实验室里,我们常使用盐酸和硫酸来制取氯化亚铁和硫酸亚铁。如果用浓盐酸或者浓硫酸跟铁粉反应制取这些盐,则由于它们的氧化性很强,可以把铁快速氧化为三价铁,从而得到硫酸铁溶液和氯化铁溶液。如果我们用稍稀一些的盐酸或者硫酸跟足量的铁粉混合均匀后加热至沸腾,就可以观察到黄色油状液体慢慢变为橙色的液体,同时有气泡产生并且越来越密集,这就是有氢气生成的现象——“酸的作用”发生了。但如果我们不加任何催化剂,这个反应进行得非常慢,我们甚至很难观察到明显的颜色变化和气泡。因此我们可以知道,酶、乳酸钙等都可作为这一反应的催化剂。但酶的催化效率并不高,如果只用酶作催化剂,估计这个反应需要持续好几天。 另外,对于“酸的作用”,还有一类特殊的催化剂必须注意,那就是有机酸。例如甲酸、乙酸和丙酸都能加速“酸的作用”——它们能把金属从它的化合物中置换出来。例如: ZnO+2CH3COOH=Zn(CH3COO)2+H2O FeO+2CH3COOH=Fe(CH3COO)2+HNO3 Zn(CH3COO)2+2HCl=2CH3COCl+ZnCl2
2.加热的目的: 如果没有加热到沸腾,只是温度稍微有点上升,尽管有气体放出,但颜色几乎没有变化;只有在充分沸腾时 “酸的作用”才能发生,并有颜色变化和气体的放出。这说明了什么?说明该反应是吸热反应,升高温度有利于反应物的分子运动加快,从而增加了反应的几率,所以“酸的作用”才明显。如果没有加热至沸腾,虽然反应物接触面积增大,但由于温度偏低,分子运动的能量偏低,即使反应物碰撞次数增多,反应几率仍然很低,所以不能发生反应。