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酸、碱和中和反应
3.21
酸是一类在水溶液中可解离为氢离子和相应阴离子的化合物。由于 H+ 实际上是一个单独的质子,酸也被称为质子供体。
当酸溶解时,会增加溶液中氢离子的浓度,从而降低 pH 值。
例如,在胃中,盐酸会解离为质子和氯离子,从而维持消化所必需的酸性 pH 环境。
碱是能够增加溶液中氢氧根离子浓度的物质。当碱溶解时,会降低溶液中氢离子的浓度,从而提高 pH 值。
常见的碱,如氢氧化钠,在水溶液中会解离为氢氧根离子和相应的阳离子。
非氢氧化物碱(如氨)可以从水中接受质子,生成铵离子和氢氧根离子。
当酸和碱混合时,它们会发生中和反应,生成盐和水。例如,抗酸药是一种碱,如氢氧化镁,可与胃酸反应生成氯化镁和水,从而缓解胃酸反流。
酸和碱在生物学中发挥着几种重要的作用。生物系统中的pH值可以显著的影响到生物分子(包括酶、蛋白质和核酸)的功能。例如,酶具有其活性最佳的pH值范围,而pH值的变化可以使酶发生变性或改变其结构,进而影响其功能。酸和碱在细胞信号的传导和通讯过程中也起着至关重要的作用。细胞外液的pH值也可以影响到其离子通…