化学中的“孪生兄弟”与“零规律”

摘 要：化学中有很多组共存亡的概念，可以把它们叫做“孪生兄弟”，而化学中的很多守恒规律，又可以把它们叫做“零规律”。

关键词：化学；孪生；零规律

神奇的大自然不仅造就了人类，还衍生出了许多规律。我们中学阶段学的相对论，在化学中有很多：化合价有正和负，化合价的正表示成键时元素失去电子或者是共用电子对偏离了该元素的原子；而化合价的负则表示成键时元素的原子得到电子或者是共用电子对偏向了该元素的原子。离子有阴离子和阳离子，带负电荷的离子是阴离子，带正电荷的离子是阳离子。电离出的阳离子全部是氢离子的化合物是酸，电离出的阴离子全是氢氧根离子的化合物是碱，在酸和碱这对概念中在无意中又把阴和阳联系在了一起。酸性氧化物指的是与碱反应只生成盐和水的氧化物，而碱性氧化物则指的是与酸反应只生成盐和水的氧化物，在这对概念中酸与碱的对立体现得淋漓尽致。酸式盐指的是盐中还有未中和完的氢离子，而碱式盐指的是盐中还有未中和完的氢氧根离子。氧化还原反应中，得氧氧化，失氧还原，这里面的氧化与还原、得氧与失氧是同时存在和同时消失的。到了高中，我们通过化合价的升高和降低来判断氧化和还原反应，化合价升高被氧化，化合价降低被还原，这里的升高和降低、氧化和还原，它们是不可能独立存在的，即有升高必有降低，有氧化必有还原。做中和滴定的实验中用到了仪器――酸式滴定管和碱式滴定管等，这样的例子还有很多。

自然界中有很多守恒规律，即化学中的“零规律”：书写化学式时要求正价和负价的代数和为零；溶液中阳离子所带的正电荷总数与负电荷总数相等，它们的代数和为零；氧化还原反应中氧化剂得到的电子总数和还原剂失去的电子总数相等，它们的代数和为零；氧化还原反应中元素化合价升高的总数和化合价降低的总数相等，它们的代数和为零；离子方程式中左边所带的正电荷总数与右边所带的负电荷总数相等，它们的代数和为零；化学方程式中左边的元素种类和原子个数与右边的元素种类和原子个数相等，也就是它们之差为零；胶体中胶体粒子所带的电荷总数与溶液中分散剂所带的电荷总数相等，它们的代数和为零；原电池中负极失去的电子数和正极得到的电子数相等，它们的代数和为零；电解池中阳极失去的电子数和阴极得到的电子数相等，它们的代数和为零等。

只要我们用心去分析和研究，就会发现很多看似枯燥的内容其实很有趣，自然界的规律真是太神奇了。