01二氧化硫為什么能使品紅褪色？
中學(xué)階段，當(dāng)我們學(xué)習(xí)二氧化硫的時候會知道，二氧化硫具有漂白性，可以使品紅溶液褪色，這是因為二氧化硫與品紅結(jié)合生成了無色的物質(zhì)，而這種無色物質(zhì)不穩(wěn)定，因此加熱后溶液會恢復(fù)紅色。那大家到底有沒有好奇過，二氧化硫與品紅結(jié)合生成了什么物質(zhì)，為什么生成這種物質(zhì)后品紅就褪色了呢？
這就要從品紅的結(jié)構(gòu)說起了，中學(xué)所說的品紅一般指堿性品紅，它的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1：堿性品紅的結(jié)構(gòu)
一般來說，有機(jī)物具有顏色，往往是因為具有生色基，而品紅的生色基正是
， 所以只要破壞了該結(jié)構(gòu)，就可以使品紅變?yōu)闊o色。當(dāng)二氧化硫通入品紅溶液后，其先與水反應(yīng)生成亞硫酸，然后亞硫酸又與品紅反應(yīng)生成了一種無色的物質(zhì)，從而使品紅溶液褪色。這個反應(yīng)在有機(jī)中屬于加成反應(yīng)，在無機(jī)中屬于化合反應(yīng)，因此二氧化硫的漂白原理被稱為化合漂白。但生成的無色物質(zhì)并不穩(wěn)定，加熱后會分解為品紅和亞硫酸，因此又會恢復(fù)紅色。
圖2：二氧化硫使品紅褪色的原理
另外由于品紅的生色基中含有碳碳雙鍵，所以氯氣、次氯酸等可以破壞雙鍵的強(qiáng)氧化劑也能使品紅溶液褪色，所以被稱為氧化漂白。
02酚酞試劑為什么遇堿可以變紅？
酸堿指示劑一般是多元弱酸或多種多元弱酸的混合物，多元弱酸在不同的pH條件下會呈現(xiàn)不同的結(jié)構(gòu)，因此可以實現(xiàn)隨pH變化而變色的功能。以酚酞為例，其分子式為C20H12O4，在弱酸性及中性環(huán)境下為圖3中的第二種內(nèi)酯式結(jié)構(gòu)，也就是我們常見的無色的酚酞。當(dāng)遇到堿時，分子內(nèi)的酯基水解，轉(zhuǎn)變?yōu)閳D3中的第三種醌式結(jié)構(gòu)，可以發(fā)現(xiàn)其中含有
基團(tuán)，有沒有覺得很熟悉呢？沒錯，它就是酚酞中的生色基，因此酚酞在堿性條件下可以呈粉紅色。
事實上，酚酞的可能結(jié)構(gòu)并不止這兩種，在更高的pH條件下，氫氧根可以加成到酚酞的雙鍵上，再次破壞了酚酞的生色基，形成圖3中的第四種羧酸鹽式結(jié)構(gòu)，從而使酚酞再次恢復(fù)無色。此外，在強(qiáng)酸性條件下，分子內(nèi)的酯基也會水解，形成圖3中第一種碳正離子結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中雖然沒有典型的生色基，但是由于中心碳原子采取的是sp2雜化，使得三個苯環(huán)處于同一平面內(nèi)，形成了大的共軛體系，從而使得酚酞呈現(xiàn)出橘紅色。
圖3：酚酞在不同pH下的結(jié)構(gòu)及顏色
03強(qiáng)酸的電離能力真的完全相同嗎？
HCl、HNO3、HClO4等是我們中學(xué)常見的強(qiáng)酸，在水中是完全電離的，這意味著它們的酸的強(qiáng)度是相同的。但是，如果我們學(xué)習(xí)過元素周期律之后就會知道，同周期元素從左到右，非金屬性逐漸增強(qiáng)，最高價氧化物的水化物的酸性也逐漸增強(qiáng)，那么理論上來說，HClO4的酸性應(yīng)當(dāng)是比H2SO4要強(qiáng)的，但為什么它們卻都是強(qiáng)酸呢？
以鹽酸為例，其電離方程式一般可寫成HCl=H Cl–，但是我們不要忘記，這其實是一種簡化的寫法，質(zhì)子在水中是不可能單獨(dú)存在的，酸在水中電離出氫離子是與水分子相互作用的結(jié)果，即水分子奪取了酸中的質(zhì)子形成水合氫離子，才使得酸呈現(xiàn)出“酸性”。因此我們可以大膽推測，強(qiáng)酸之所以在水中完全電離，是因為水分子奪取質(zhì)子的能力“過強(qiáng)”，如果我們換一種能力稍弱的溶劑，在水中具有相同強(qiáng)度的“強(qiáng)酸”是否還都能完全電離呢？
實驗中，當(dāng)我們把HCl、HBr、HI分別溶于甲醇之后，由于甲醇奪取質(zhì)子的比水弱，因而等濃度的上述三種溶液的甲醇化質(zhì)子（C H3 OH2 ）的濃度并不相同,這說明所謂的強(qiáng)酸之間的電離能力也是有差別的。經(jīng)過在多種非水溶劑中的測定，已經(jīng)證明，水中一些常見的強(qiáng)酸的強(qiáng)度順序為：HClO4>HI>HBr>HCl>HNO3>H2SO4（一級電離）。
溶劑（如水）將酸的強(qiáng)度拉平的效應(yīng)稱為拉平效應(yīng)，該溶劑也稱拉平溶劑；溶劑（如甲醇）使酸的強(qiáng)度得以區(qū)分的效應(yīng)稱為區(qū)分效應(yīng)，該溶劑也稱區(qū)分溶劑。一種溶劑在面對不同的酸時可能呈現(xiàn)出不同的效應(yīng)，如水是HCl、HBr、HI的拉平溶劑，卻是HCl、CH3COOH、HCN的區(qū)分溶劑。
●教師暑假出游攻略！帶上教師資格證玩兒遍全國！
●彎道超車！高中物理知識結(jié)構(gòu)圖（全）
●揭秘｜夏天穿淺色真的更涼快嗎？
●邀請活動｜再升級！邀請五個人加送NB定制送鼠標(biāo)墊！！
●點我獲取更多信息
www.nobook.com
讓教學(xué)更簡單
長按掃碼可關(guān)注
原創(chuàng)文章，作者：賴頌強(qiáng)講孩子沉迷網(wǎng)絡(luò)游戲怎么辦，如若轉(zhuǎn)載，請注明出處：http://m.69xo69.com/157226.html
