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品质源于技术 服务源于态度 这是阿什卡微信公众号的第552篇原创文章 首发于2018年8月21日 ▽
剧烈运动之后，肌肉为啥感觉酸酸的？这是因为，肌肉确实“尝”到了“酸味”。
天下没有白吃的饺子，也没有白做的功。肌肉收缩做功，当然也需要消耗能量。我们地球生物消耗的能量，基本上都是葡萄糖。1个葡萄糖分子拆成两个乳酸分子，释放出能量，供肌肉收缩，而乳酸多了，肌肉就会尝到初恋的滋味。这是在提醒你，悠着点哦。
提起酸、碱之类，恐怖的化学课就会浮现在眼前。没想到我们身体居然自产自销这种危险的实验耗材。所以下面这个问题，其实是对自己身体的关爱：什么是酸、什么是碱？
人类最早探究这个问题的方法，其实和所有小动物一样：用嘴品尝。酸酸的就是酸，涩涩的就是碱。神农尝百草，真的很危险。
没人知道这个习惯毒死了多少化学家，但我们知道它毒死的著名化学家，比如嬴政、李世民、朱常洛、胤禛...对不起，搞混了，应该是舍勒...
直到1663年，英国化学家波义耳的酸碱定义里还包括味道：
有酸味，可以溶解许多物质，能让石蕊从蓝变红的东东，叫做酸。
有涩味、滑腻感，使石蕊溶液从红变蓝的东东，就是碱。
定义很具体，很直观，但太表面，不够“化学”。不过对于300多年前的人类来讲，已经很了不起了。
到了18世纪，人们发现，酸VS石灰石，能放出二氧化碳；暴躁的酸和碱金风玉露一相逢，就成了中庸的温和派：盐。
于是，1787年，法国化学家拉瓦锡猜测：酸是一种含氧的化合物，是氧造成了它们的酸性。拉瓦锡是现代化学之父，化学成绩可以说是很优秀了。不过这次化学爸爸猜错了。
1811年，英国化学家戴维沉声道：盐酸没氧，但谁敢说它不酸？所以，氢才是酸性之源。
然而问题是，有氢的也不一定是酸啊，比如氢气。那么什么是酸？
1814年，法国化学家吕萨克提出一个绝妙的定义：所谓酸，是一种可以中和碱的物质。大家一想，吕师兄说的对呀！这个定义可以说非常化学了。然而什么是碱呢？吕师兄朗声道：所谓碱，是一种可以中和酸的物质。呃…吕师兄你听过有一种逻辑谬误叫做“循环论证”么？
所以，吕师兄的辩证定义法当鸡汤听听就好。搞清楚氢为啥是酸性之源，才是化学家要面对的残酷现实。
1887年，爱因斯坦都8岁了，再过18年相对论都要出来了，化学家连酸是啥都没搞清楚，还怎么混？瑞典物理化学家阿伦尼乌斯看不下去了，果断提出“电离理论”。这其实是一出你争我夺的古老戏码。
当溶质遇到溶液，逼得氢们裸奔的，就是酸。众所周知，氢是最清纯的元素：一个质子，披一袭单电子云裳。那么，氢裸奔，当然是因为电子被夺走，只剩带正电的质子H+，赤条条来去找牵挂。一旦遇见可用的电子云裳，是拼命也要披上的。岂曰无衣，与子同袍！这种强烈愿望是内因，酸的暴虐行径则是外在表现。我们知道外层电子的嚣张，却不了解赤裸质子的疯狂。物质是靠电子组合在一起的，当电子们被一群纯粹的质子疯抢，不管最后是被夺走还是共享，物质的原有结构都会被破坏。这就是酸可以溶解很多物质的原因。
那么碱又是啥？当溶质遇见水，纷纷夺走水分子的一个氢核（H+），剩下的都是带负电的氢氧根（OH-）。水分子们亏大了，这不仅是多了个电子的问题，更要紧是少了个质子的问题。所以，氢氧根化悲愤为力量，遇到质子，会千方百计给人家披衣拐走。夺回宝贝的如饥似渴心理，造就了碱的如狼似虎行为。
说到这，我们就恍然大悟了：酸是一堆裸奔的质子H+，最大梦想就是重披云裳；碱举着一堆空虚的云裳OH-，最大梦想就是给质子披上。二者相遇，自然是干柴烈火，水到渠成，（H+）+（OH-），等于H2O，酸碱中和，产生水，世界和谐了。
阿氏定义高屋建瓴，精辟清晰，入手即会，大家用了都说好。
根据阿氏理论，我们想知道酸碱性的强弱，只要测量一个指标：氢离子的浓度，就可以了。对水溶液来讲，尤其好用，所以大家用了100多年，还是爱不释手。
然而，用着用着，人们就发现了阿氏理论的两块短板：
一是酸碱反应局限于水溶剂，但是当风骚的氨气遇到氯化氢，搞出白色固体的氯化铵，这种八卦就不好解释了。
二是碱局限于含OH-离子的物质。这样一来，就把氨水错认成NH4OH分子，实际上人家是NH3·H2O，脱了水是很完整的氨气NH3。后来大家纷纷发现，在非水溶液中的许多反应，搞不出氢氧离子，但那些化学品却也有酸碱性。那么酸碱的定义该是啥？
实践在呼唤，酸碱问题还是要继续死磕到底。
1923年，丹麦的布朗斯特、英国的劳莱，分别独立提出，是酸是碱，看质子就OK了：不管你是分子还是离子，释放质子的都是酸；跟质子结合的都是碱。史称“质子论”。
美国物理化学家路易斯感觉，化学的事，还是回归传统看电子。于是也在1923年提出了“电子论”：不管是分子还是离子，给出能成键的电子对，你就是碱；能和电子对结合的，你就是酸。
瞧，熟悉的配方，熟悉的味道，这才是化学该有的样子。不过，路氏理论也不完美，它扩大了酸碱的范围，模糊了酸碱的边界。但这都不重要，重要的是，我们可以从化学的根基来认识酸碱了。
前面说了，电子的流动，是所有化学现象的主要基础。
不过现在，质子提出了质疑：那要是我们质子流动呢？电子是一团负电，我们是一团正电呀。负电正电，硬币两面，它向左就等于我向右。凭什么只有电子流动才是化学的基础呢？
这一问，春风得意遇知音。化学家拿出钱包放在桌上。
质子恍然大悟：大师，你是教我闭上嘴，莫争虚名，闷声发大财么？
化学家缓缓答道：我是说，有多大本事办多大事。除了惰性元素，所有元素都有外层的单电子，随时准备进行化学反应。但是，哪个元素有外层质子随时备用呢？恐怕只有氢被扒掉唯一的底裤，才可以裸奔待命吧？
质子羞愧地低下了头。
“不过，”化学家慈祥地勾起质子的下巴，“你说的没错，虽然只有氢可以裸奔在外，但质子的确可以和电子一样，介导化学变化。通常来讲，质子的流动，就产生了所谓的酸碱性。”
“哦？”质子重拾自信。
“嗯，前面不是说了么，怎么鉴定分子是酸是碱？很简单，可以提供质子的是酸，可以接受质子的是碱。下面我们来看看水的酸碱性。”
“神马，水？这个号称温和、中庸，动不动就熬鸡汤的家伙，也有酸碱性？！”
“嘿嘿，真实世界，一定是你想象不到的样子。”
敬请期待下节：水有多酸。
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发表于 2018-8-26 00:24:27
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