指示剂

柑桔类水果例如桔子、柠檬、橙子等都有一种强烈的味道。这种味道是由水果汁液中的酸（柠檬酸）引起的。假如把从柑桔类水果中榨出的汁液滴到蓝色的石蕊试纸上，试纸则变成红色。这是因为石蕊是一种与酸接触后可改变本身颜色的物质——即石蕊是一种酸的指示剂。

除了上面提到的柑桔类水果外，还有许多物质呈酸性，并能使蓝色的石蕊试纸变红（表14.1），你所在的实验室中也许就有表中列出的一些酸。

表14.1  一些常见的酸

与酸相对的物质是碱，这种物质可使红色的石蕊变蓝。此外，你所在的实验室内或许还有一些碱性物质，其中一些碱性物质的名称带有“氢氧”二字（表14.2）。

使用实验室中的酸和碱时必须给以高度注意。尽管有些酸对身体无害，例如柠檬酸，但绝大部分酸却对身体有很大危害，因此，绝对禁止用口尝，也绝不允许与皮肤接触。

石蕊出自于西部非洲生长的一种地衣（一种植物）。植物、蔬菜

表14.2  一些常见的碱

和花中的许多带颜色的颜料都是很好的指示剂。

实验1  制作并试验一种指示剂

从一些蓝色或红色的花上拔下一些花蕊，将其撕碎后放进研钵内，并加入几毫升乙醇（酒精），用研杵在研钵里研捣，直到乙醇变为深颜色为止（乙醇对花蕊中颜料起一种溶剂的作用），然后将乙醇溶液倒入一支试管。

检查所制得的指示剂在酸和碱中所呈的颜色。

指示剂可用来检验气体。一些酸性气体例如二氧化碳可使湿润的蓝色石蕊试纸变红；一些中性气体如氧气和氢气则对蓝色的石蕊试纸或红色的石蕊试纸不产生效应；常用气体氨（§65）是碱性的，因而可使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

在这类实验中很重要的一点往往就是所使用的石蕊试纸应是湿润的，只有有水存在时，颜色才会发生变化。

中和作用

酸、碱可对石蕊产生相反的效应。通过下面的实验你会看到酸和碱相互作用的情况。

实验2  酸碱中和

给一支试管中注入稀硫酸约2毫升，然后加几滴石蕊溶液。把一支量程为-10～110℃的温度计插入混合液中并记下这时的温度。然后，用滴管给试管内加入稀氢氧化钠溶液，直到试管内颜色不再发生变化为止。每次加入溶液时的量要小。

·石蕊的颜色发生什么变化？

·你能否断定随着化学反应发生，混合物的温度会发生什么变化？

再实验一次，这次往试管中加入2毫升稀盐酸，并用滴管加入稀氢氧化钙溶液。

·你能在第二个反应中观察到与第一个反应相同的现象吗？

碱与酸彼此中和的化学反应称为中和反应。实际上，上述实验最后生成的溶液往往并不呈中性而是呈碱性，这是因为很难保证在达到中和点的一瞬间停止加入碱液。反应产物是盐（§18）和水，这样，所有中和反应的文字方程便可表述为：

酸+碱→盐+水

pH值

通用指示剂是由若干种指示剂组成的混合物，它是借助于所显示的颜色来表明一种物质的酸性或碱性的。科学家们已经发现用一种数值标度来说明某物质的酸碱性要远比使用颜色容易。这种标度称为pH标度，其数值称为pH值。

图14.1示出了pH标度及所对应的通用指示剂的颜色。强酸的pH值为0～1；弱酸的pH值在4～6范围内；强碱的pH值从13到14；弱碱的pH值在8～10的范围内。酸碱中和后的中性溶液，其pH值为7。

图14.2表明了如何确定固体物质pH值的方法。日常生活中你可能会用到下列物质：糖、盐、土壤、木灰或炭灰以及肥皂等，也许你还想检验一些日常使用的液态或气态物质的pH值。假如你要检验气体的pH值，记住首先要用中性的水浸湿试纸。不论实验是在家里进行还是在学校里做，实验前要经常请教老师，以便知道检验哪些物质是安全的。

图14.3给出了一些物质pH值的检验结果，大部分土壤的pH值基本上接近于7，对大部分植物来说，生长在pH值为6.5的土壤中最为合适，当然，有些植物喜欢酸性较大的土壤，有些植物喜欢碱性较大的土壤。

燃烧植物材料例如木料或海藻所得灰烬的pH值相当高，这是由于灰烬中存在一种称为“碳酸钾”的物质。以前，人们利用碳酸钾制造肥皂就是因为碳酸钾是一种碱。

首先制造肥皂的是地中海沿岸的国家，方法是把动物油脂或菜油与一种称为“苏打”的碱放在一起加热，所用的苏打取自尼罗河流域的自然界。但据当时的记载介绍，罗马人曾利用山羊脂（脂肪）和山毛榉木灰来制作肥皂，现在生产肥皂是利用菜油和氢氧化钠。

一些清洁剂的pH值很高，称为高效清洁剂，它可洗净很脏的衣物，但遗憾的是这种清洁剂会使衣物脱色，并对皮肤有害。其它清洁剂的pH值要低得多，称为低效清洁剂。在洗涤油污弄得很脏的衣物时效果不十分理想，但它的优点是不会使所洗的衣物脱色，也不会引起皮肤发炎。

鲜牛奶的pH值约为6.5，牛奶变馊后，其pH值约下降为5.5，这说明在化学反应过程中生成了一种酸。

习题

1.给预先加入几滴通用指示剂的碱液中缓慢滴入一种稀酸，问会发生什么现象。

2.为什么不慎洒在书上的酸液往往会使书封面和墨迹的颜色发生变化？

3.用什么物质来中和土壤中的酸？中和酸的过程叫做什么过程？

4.几种熟悉的气体是：氨、二氧化碳、氢气、氮气、氧气。试按照这些物质在用湿润的石蕊试纸检验时呈现出的酸性、碱性和中性对它们进行分类。