书城教材教辅中外化学故事
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第22章 千变万化:身边的化学故事(3)

小明爸爸又告诉小明:“浓硫酸和水混合的操作步骤,有一点特别的地方,就是一定要把浓硫酸倒进水里,决不允许把水往硫酸里倒。这是由于浓硫酸的比重比水大得多,如果把水倒进硫酸里,水就浮在上面,浓硫酸和水发生溶解反应时放出的大量的热,会使水沸腾起来,带着硫酸液滴四处飞溅,溅到皮肤上、衣服上,容易发生危险。反过来,把硫酸慢慢地倒进水里,硫酸比水重,逐渐沉到下层,由于搅拌,分散到溶液的各部分,和水发生溶解反应放出的热量,也均匀地分配到整个溶液。这样,溶液的温度是慢慢上升的,不会使水沸腾溅出。”

小明的爸爸还告诉小明:“除了硫酸以外,有些物质溶于水时也放出热量。例如苛性钠(氢氧化钠)和苛性钾(氢氧化钾)溶于水时也放出大量的热。50克氢氧化钠溶于水变成稀溶液时,能放出115千卡的热量呢!”

小明爸爸接着说:“与硫酸相反,也有许多物质溶于水时吸热,使溶液的温度降低。例如80克硝酸铵溶于水变成稀溶液时,要吸收6千卡的热量,使溶液的温度大大下降。”

小明爸爸最后告诉小明:“物质溶于水放热或吸热,是个复杂的过程。一方面,溶质的分子或离子要通过扩散分散到溶剂分子里去,形成均匀的溶液,这个过程是需要吸收热量的;另一方面,溶质的分子或离子有一部分要和溶剂的分子发生化合反应,生成溶剂合物。如果溶剂是水,则生成水合分子或水合离子,这个过程是要放出热量的,因此,溶解时放热还是吸热,要看哪一方面占优势,如果生成溶液合物时放出的热量超过溶质扩散时吸收的热量,整个溶解过程就是放热的,反之,溶解过程就是吸热的。”

听了爸爸对物质溶解吸热或放热的理论解释后,小明告诉爸爸:“一定要好好学习化学,像爸爸一样有学问。”

爸爸高兴地拍了拍小明的头。

牛奶为什么是白色的

星期天,小明妈妈上街买了一袋奶粉,回来后冲了一杯递给小明喝。

小明喝了几口,突然停下来,走到正在看书的爸爸身边,好奇地问道:“爸爸,为什么牛奶是白色浑浊的液体?”

爸爸放下手中的书,就开始给小明讲授化学知识了:

“牛奶之所以是白色浑浊的液体,关键在于牛奶中有些成分,例如脂肪,并不溶解在水里,而是以小液滴的形式分散在水里,这种小液滴分散到液体里形成的混合物叫做乳浊液。

”把植物油滴入盛水的试管里,用力摇荡以后,也能得到乳浊液,那是不溶于水的植物油的小液滴分散到水里形成的。如果把泥土放进盛水的试管里,用力振荡以后,也得到浑浊的液体。仔细观察,可以看到在液体里分散着许多固体小颗粒。这种固体小颗粒悬浮于液体里形成的小混合物叫做悬浊液。

“悬浊液和乳浊液统称为浊液。浊液和溶液虽然都是一种物质分散到另一种物质里形成的混合物,但却有着本质的不同。溶液里的溶质是分散成分子或离子的,一般分子或离子很小,直径在10-7厘米以下,那是使用显微镜也看不到的,所以溶液是均匀、稳定和透明的。浊液就不同了,它分散在水里的微粒是大量分子的集合体,直径大于10-5厘米,而且大小不一样,大的微粒肉眼都能看到,所以浊液看上去都是浑浊的。

”浊液是不均匀的,也是不稳定的。只要放置一会儿,悬浊液中的泥沙小颗粒就逐渐下沉,乳浊液中的植物油小液滴也逐渐浮起来,在上面形成油层。

“浊液虽然不如溶液应用广泛,但在许多方面也有重要用途。例如在农业上,常把不溶于水的固体或液体农药,配制成悬浊液或乳浊液,用它来喷洒受病虫害的农作物,喷洒均匀,节省农药。又如,在防治果树病害中常常使用的波尔多液,就是用硫酸铜溶液和石灰浆配成的一种悬浊液。”

听完爸爸的一番话,小明不仅懂得了牛奶为什么是白色浑浊的原理,而且还了解了什么是悬浊液和乳浊液,他高兴地对爸爸说:

“爸爸,你懂得的知识太多了,我一定要向你学习,和你一样有学问。”

说完,便又爬到书桌上看起书来。

小明的无盐饭

小明中午放学回来,看见妈妈正在做饭,便自告奋勇地要求炒菜。妈妈说:“小明,你从来没有炒过菜,算了吧!”

小明不依,说老师叫同学们回家多做点家务。妈妈笑了笑,便告诉小明怎样切菜,怎样加佐料。

小明听完妈妈的话,便开始炒菜了,他取来一颗青菜,准备炒一盘青菜。

把青菜洗净,再切好,小明便将青菜放进锅里,几分钟后,一盘青菜便炒好了。

吃饭时,小明夹一点青菜放进嘴里,谁知一吃,才恍然大悟,原来,炒菜时,他忘记往菜里加盐了。

看着小明难为情的样子,小明爸爸没有埋怨他,而是借此又向他讲授一些有关盐的化学知识。他告诉小明:

“对一切动物来说,食盐是维持生命的要素之一。一个成人,每天需要3克以上的食盐,在出汗时,汗水带走了宝贵的盐,如不及时补充,人就会出虚汗。直至昏迷。”

他还告诉小明:“食盐主要来自海水,海水里含有3%的食盐。把海水引到晒盐池里,太阳把水分蒸发掉一部分以后,白花花的盐就析出来了,晒盐工人把它们集中起来,堆成一座座小山。在我国著名的塘沽盐场,白色的盐山连绵不断,远远望去就像一座座平顶的金字塔,十分壮观。我国内陆也有食盐,我国的四川自贡,自古以来就用含盐较多的井水制盐。由于古时候交通不便,沿海的盐运到内陆,价钱很贵,所以自贡的井盐在古代西南人民的生活中是一件宝物。在贵州的一个地方,解放前只有少数人家吃得起吊盐,吃完饭后用舌头舔一下;在西藏,过去还曾使用过一种特殊的货币———盐巴,可见,这些地方,盐是很贵重的。当西藏人以昂贵的代价换取生活必需的小块盐巴时,他们却还不知道,就在相邻的青海省,有着世世代代都吃不完的盐呢!柴达木盆地有一个干涸的盐湖———察尔汗湖,储藏着250亿吨食盐,可供全人类吃一千年以上。解放后,那里得到了开发,人们在湖面上修起了一条举世无双的公路,全长31公里,路面平滑而宽敞,远远胜过柏油马路,在它上面没有飞扬的尘土,汽车就像奔驰在大理石上一样。是什么建筑材料建造起这样奇异壮观的公路?是盐。这是一条盐的公路,人称‘万丈盐桥’。”

小明爸爸最后告诉小明:“食盐是重要的化工原料,电解食盐水,可以制造火碱、氢气、氯气和盐酸。食盐又大量用于制造纯碱———碳酸钠;还可以制造金属钠,有了金属钠,许许多多有机化工产品都可以造出来。在日常生活中,食盐是使用最广泛的防腐剂。我们平时制作咸菜、咸肉、咸鱼都要用盐来腌制。腌制食品有特殊的风味,又好保存,可以随吃随取,给人们带来了方便。但是,医学家近年来发现,一个人每天只需要3~5克食盐,过多地摄入食盐,对健康是有害的。过去,人们总以为多吃盐长力气,所以摄入超量的盐,可是,吃盐过多是高血压病的主要发病原因之一,所以,要从小注意不要吃得太咸。”

听完爸爸一席关于盐的介绍后,小明连说又长了许多化学知识。一旁的妈妈说:“下次做菜可别再忘记加盐喽!”

全家人哈哈大笑起来。

顽劣的硬水

19世纪20年代的一天下午,一列火车正以较快的速度向维利亚小镇驶去。突然间,火车头发生爆炸,车厢飞出铁轨,致使数千人死亡。当地警方组织了一个庞大的调查团,以便快速捉拿这起重大死亡案件的真凶。一个月过去了,毫无结果,这时他们想到请化学家来帮忙。在爆炸现场,化学工作者们发现了爆炸的锅炉碎片,且上面有厚厚一层坚硬的固体。化验后确认为钙、镁等离子的碳酸盐。经多方分析论证,化学家们肯定这次事故是由锅炉里的锅垢引起的。