科普论文-氢氧化钠和氢氧化钙哪个碱性更强

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氢氧化钠、氢氧化钙哪个碱性更强

徐州一中高一21班：张天野



初中化学曾说过：溶液碱性强弱与其中OH-浓度有关，OH-浓度越大，碱性就越强。而且初中化学里面介绍：氢氧化钙是微溶的。初中实验也似乎证明了通过PH试纸显示，氢氧化钠的水溶液中OH-浓度远远大于氢氧化钙的水溶液的OH-浓度，结论似乎显而易见：氢氧化钠比氢氧化钙碱性强。这个感觉伴随了整个初三化学的学习过程。

暑假开始了我也开始了高一新课程的预习，各种新知识新观念天天在脑海中激烈地碰撞着，甚至是冲突着，尤其是这个碱性强弱的问题：怎么氢氧化钙竟然是强碱，为什么呢？！带着一股子拧劲我一个通宵在百度上面恶补了这方面的知识，原来关于碱性强弱的讨论在百度上也是如此的激烈啊。下面是我的学习体会，请老师给予指正。

通过网络学习的结论：氢氧化钙碱性比氢氧化钠更强

1、首先，先说说我们最熟悉的金属活动性：钾、钡、钙、钠。（由强到弱） 也就是化学元素周期表所说：同周期，从左到右，元素对应的水化物的的酸性增强（碱性减弱）；同主族，从上到下，元素对应的水化物的碱性增强（酸性减弱）。

金属活动性就是综合两个因素的综合排序，我们中学四个最常见的强碱：氢氧化钾，氢氧化钡，氢氧化钙，氢氧化钠。这四个的碱性依次减小，但都是强碱（钾钙钡钠正好符合我们的金属活动性顺序）。所以结论：氢氧化钙碱性强于氢氧化钠。

2、全面深入地理解下面几个方面的概念就可以更好地理解碱性强弱这个概念了。 关于强碱：在水中或熔融状态下完全电离，且电离出的阴离子只有氢氧根离子的无机化合物。

一方面：溶解不等于电离，一种物质完全溶解到一种溶剂中，但不一定完全电离。溶解是一群分子均匀分布到另一群分子的过程。而电离则是电解质中的阴阳离子被分开了，变成自由移动的阴离子和阳离子。因此，溶解是分子的分布问题，电离是“分子”的拆开问题。这显然是两种不同的过程。虽然氢氧化钙弱溶于水，但是溶在水中的那部分是完全电离的，所以是强碱。碱性强弱看的最终是电离程度，实质也就是初中书本所说：OH-浓度有关，OH-浓度越大，碱性就越强。但是溶解度不等于电离度，也就是完全溶解的物质，不一定能完全电离。所以OH-浓度=溶解度x 电离程度。另一方面：碱性的强弱不仅取决于碱自身的电离程度(这是内因)，还取决于溶剂的性质(这是外因)，一种溶剂能够把几种酸性或者碱性不同的酸或碱，拉平到酸性或碱性相同的程度(完全电离)，这种效应称做溶剂的拉平效应，如果可以将它们的酸性或者碱性区分出来(一定有不完全电离的酸或碱)，那么这种效应就叫做区分效应。举个例子：NaOH、KOH的碱性在水溶液中，它们的碱性强弱无法区分，因为水的拉平效应，使得这两种强碱完全电离。但是在其他的溶剂中(比如液氨或者乙醇)，这时候两种碱的电离度就不一样了，NaOH电离度弱些，所以NaOH、KOH的碱性就被区分出来了，是KOH强于NaOH。也可以用第一点的初中的金属活动性的知识来解释，由于钾离子比钠离子多一个电子层，束缚OH-的力更弱，更容易电离出OH-，也就是金属活动性更强，碱性更强。


3、碱性强弱，众说纷纭

设计下面三种情况，得出三个结论，很有趣。

A情况：惯性思维下人们会分别放入较多的固体NaOH、Ca(OH)2于水溶液中，由于后者微溶，PH显示氢氧化钠碱性明显强于氢氧化钙；

B情况：相同摩尔浓度的NaOH、Ca(OH)2溶于水溶液中，前提是投入量极少，设计使两种碱都完全溶于水溶液中，虽然氢氧化钙微溶，但是溶解的部分是完全电离的，我们的条件是两种碱溶液都是极稀溶液，所以都是完全电离，由于氢氧化钙里面的OH-是氢氧化钠的两倍，所以实验中的氢氧化钙的碱性明显强于氢氧化钠。

C情况：两种碱延续B情况，都是完全溶解的极稀溶液，但是换成前者摩尔浓度是后者的一半，也就是保持两种碱溶液里面的理论OH-的浓度一样，这样的实验条件下，结果是：实际的氢氧化钙溶液中的OH-的浓度略大于氢氧化钠中的OH-的浓度。结论：氢氧化钙比氢氧化钠的碱性更强。这个结论同样可以用金属活动性解释：钙离子的电子层比钠离子多一层，所以束缚OH-的能力就弱，OH-就更容易电离出来，表现为碱性更强。

评价以上三个实验设计：A情况片面认为，溶解度就是电离度，实验设计就是错误的；B情况没有相同的OH-的浓度这个统一的标准，所以实验设计也是失败的。只有C设计是科学正确的，当然结论也是科学正确的，所以最终结论：氢氧化钙的碱性更强。

我的关于碱性强弱的知识学习的心路历程，就恰是上面的三种设计ABC实验的缩影，初中时候，我认为氢氧化钙几乎是不溶于水的，那么一定是弱碱了，呵呵，感觉良好；暑假开始，我和爸爸讨论的恰恰是第二个实验的感觉，氢氧化钙是氢氧化钠的两倍的OH-的物质的量，所以氢氧化钙碱性更强啊，嘿嘿，还很沾沾自喜呢！当时我老爸也迷糊了，还很欣赏地夸我真能蛋！但是经过我的静心学习，我才终于进入了第三个C实验的知识境界，原来学习也和哲学里面说的一样：认识的过程，一定是迂回曲折、螺旋上升的过程。仅此自省自勉！

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