化学中辩证的对立关系

化学中辩证的对立关系

世界上的事物，都是相对的。物质的存在虽然是多种多样的，都各有它们的对立面。古代的人类就从天有白昼和黑夜、气候有酷暑和严寒等自然现象得出了这一规律。最早在我国盛行的阴、阳之说，是人们典型的思想方法。在国外，古希腊的哲学家，提出了物质都有冷和热、干和湿四种成两对而表现的原始性质，也包含这种事物是相对的观点。当时人们用这些阴、阳之说及四原性的见解，企图说明物质的生成与属性，认为金、木、水、火、土（中国称“五行”）以及土、水、气、火（古希腊哲学家叫“四元素”）是宇宙万物之本，由它们组合，就可以形成各种各样的物质。显然这种原始的物质观，经不起极为复杂的各种现实去考验而成为历史了，而物质的相对性，我们从现在所学的化学中，还能找到很多具体生动的例子。

在单质里，有金属和非金属，它们就是很好的一对。我国古代的炼丹，曾经风行一时，那些术士们，主要用的就是水银（化学上叫做汞Hg的一种金属）和硫磺（化学上现称硫S的一种非金属），他们做了这两种物质的有关实验，发现硫黄易燃，有“火”性，认为这是雄性的应属于“阳”，由于水银遇热会消失（实际是变为汞蒸气而挥发），有“水”性，认为它是雌性的应属于“阴”。金属跟非金属一般能化合，生成性质比较稳定的化合物，汞跟硫在一起，经过研磨，就结合成硫化汞，这时硫的可燃性和汞的挥发性均消失，炼丹术士用雌、雄相配来理解这一化合反应，以为只要选好良辰吉日，斋戒沐浴，虔诚的让它们结合，就会产出灵丹，让人们服用了能长生不老。我们现在知道，汞是一种有毒的化学元素，服用含汞的丹药，不仅不能长生不老，反会因汞中毒而死亡。在一些物理实验中，要用到水银，实验时应在通风的地方，以减少吸入汞蒸气。如不小心将水银落在地上，很难收拾干净，在清扫后，大面积的盖上一层硫粉，喷一点水，就可以阻止汞的蒸气逸散到空气中，日后它们变成稳定的硫化汞，连同清扫地面，也就能把落地的水银彻底的清除掉。

我们现在知道，金属跟非金属这种相对能化合的性质，并不是什么雌雄相配，而是它们的原子在结构上，具有能相互化合的条件，也不是它们在单质时，本身就已经有了属阴、属阳的性质，到是硫和汞形成硫化汞之后，在硫化汞里的硫原子多了两个电子，成为带有两个负电荷的阴离子，汞原子少了两个电子，成为带有两个正电荷的阳离子。这时，我们描述带电原子所带电性为负为正，用了阴、阳二字，但这跟炼丹术语中所谓的阴、阳，在含义上完全不同。我们知道阴、阳离子是相对存在的，这一相对性是客观存在的科学事实，丝毫没有雌雄的关系。

化学上还有酸和碱两类化合物，它们也是相对立的，酸跟碱相遇，发生中和反应，生成新的物质，酸、碱的性质，在这一新生成物身上均有所消失。由于有中和反应，酸、碱不能共存，人们就认为酸跟碱是相克的。最早是从食物中让人感觉到一些东西，如没有成熟的水果，腐败的食品（含有有机酸），具有特殊令人不快的刺激，把它叫做“酸味”。人们又发现，向这些有酸味的东西中加入一些土，酸味会有所减轻，甚至会消失，逐渐地找出湖泊岸边的土对与消除食品的酸味最好用，这种土浸出汁有涩味，干后能形成白霜，比用原土能更好地消除酸味，从此在人们头脑里就有了碱的概念。

上面的这一段描述，出于想象，由“酸”字的“酉”旁从“酒”，出于发酵和食物的酸败，由碱的繁体字的“卤”旁从“卤水”，当是来自天然湖泊苦水的蒸发。早在有系统的化学知识之前，人们已有的酸、碱概念，只能是跟实际生活中具体的物质相联系，从物质的味道及其能相互消除酸、涩的感性认识来区分罢了。

有趣的是我国古人称做“碱”的物质，实际是一种盐，它的化学成分是碳酸钠的含水晶体，它含水（结晶水）量最高时是十水碳酸钠，化学式应写成Na₂CO₃·10H2O，由于这种晶体容易风化，完全失去结晶水后，变为无水碳酸钠，它的化学式是Na₂CO₃，是一种白色粉末，古人仅把它叫做“碱灰”。显然“碱”跟我们现在化学上“碱”的概念是不同的，“碱”是指碳酸钠（有时也包括碳酸钾），而“碱”是指一大类电离时阴离子只有氢氧根离子（OH－）的化合物，那么它们是怎样联系起来的呢？主要是碳酸钠、碳酸钾中的碳酸根离子能和水中一部分的氢结合，则水的另一部分就变成氢氧根阴离子了，这就是说，把碳酸钠、碳酸钾溶解在水中，形成的水溶液，就会有明显的碱性。由于酸电离出的阳离子全部是氢离子，所以酸溶液也能跟碳酸钠溶液发生中和反应，不过其中还同时发生氢离子跟碳酸根离子结合生成碳酸（H2CO₃），以及碳酸分解生成水和二氧化碳的反应。这样酸中的氢离子和溶液中的氢氧根离子最终都生成水，如果两者的量正好完全反应，当然溶液就不会再有酸味和涩味了。

金属和非金属，酸和碱，这两组中的物质是相对立的，但这种对立性我们还要相对的去认识它，不要把它们这种对立的关系绝对化了。事物的可分性是相对的，化学中有很多情况也是如此。我们不把所有的事物硬用阴、阳两面来区分，这就是我们比古人先进之所在。