Day 10：酸鹼與 pH

酸鹼定義

Arrhenius 定義

• 酸:在水中釋放 H⁺
• 鹼:在水中釋放 OH⁻

Brønsted-Lowry 定義(後醫常考)

• 酸 = H⁺ 給予者
• 鹼 = H⁺ 接受者

共軛酸鹼對

HCl → H⁺ + Cl⁻
 ↑          ↑
 酸       共軛鹼

H₂O + H⁺ → H₃O⁺
 ↑          ↑
 鹼       共軛酸

🎯 酸去掉 H⁺ = 共軛鹼;鹼加上 H⁺ = 共軛酸

pH 是什麼

pH = -log[H⁺]

pH	性質	例子
0-3	強酸	胃酸
4-6	弱酸	咖啡
7	中性	純水
8-10	弱鹼	海水、肥皂
11-14	強鹼	漂白水

🎯 pH 每差 1,H⁺ 濃度差 10 倍;pH 從 7 → 2,濃度差 10 萬倍

強酸 vs 弱酸

	強酸	弱酸
解離程度	完全解離	部分解離
例子	HCl、HNO₃、H₂SO₄、HBr、HI	醋酸、碳酸、HF、胺基酸 -COOH

🎯 酸鹼解離的本質 = 極性的水把分子拉散

生物學中的酸鹼

胃酸(pH 1-2)

• 殺菌、活化胃蛋白酶、開始消化蛋白質
• 也是蛋白質變性的原因之一

血液 pH(7.35-7.45,超嚴格)

• < 7.35 → 酸中毒

• 7.45 → 鹼中毒

緩衝系統:碳酸-碳酸氫根

CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻

• H⁺ 多 → HCO₃⁻ 中和
• H⁺ 少 → H₂CO₃ 解離
• 劇烈運動 → 排出 CO₂ 調節 pH

酵素的 pH 敏感性

• 胃蛋白酶最適 pH = 2
• 胰蛋白酶最適 pH = 8
• pH 改變 → R 基帶電狀態改變 → 蛋白質變性

一句話總結

酸 = H⁺ 給予者;鹼 = H⁺ 接受者 pH 每差 1,濃度差 10 倍 酸鹼解離 = 極性的水拉斷分子