กรด -เบส

1. กรด-เบส

2. กรด – เบส กรด - เบส คืออะไร กรด เบส ในชีวิตประจำวัน ( Acid Base in Everyday Life) สารประกอบจำพวกกรด เบส มีความสำคัญและเกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวันของมนุษย์อย่างมาก ก่อนอื่นต้องทำความเข้าใจว่า กรด เบส คืออะไรอย่างง่ายๆสารละลายกรด คือสารละลายที่มีรสเปรี้ยว เปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากน้ำเงินเป็นแดง หรือทำปฏิกิริยากับโลหะได้ แก๊ส H 2 และ เกลือสารละลายเบส คือสารละลายที่มีรสขม เปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากแดงเป็นน้ำเงิน หรือมีลักษณะลื่นๆ

3. สารละลายกรด - เบสสมบัติของสารละลายกรด - เบส     สารละลายกรด (Acid) หมายถึง สารประกอบที่มีธาตุไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบ เมื่อละลายน้ำสามารถแตกตัวให้ไฮโดรเจนไอออน (H+) สารละลายเบส (Base) หมายถึง สารประกอบที่ละลายน้ำแล้วแตกตัวให้ไฮดรอกไซด์ไอออน (OH-) สมบัติของสารละลายกรด     สารละลายกรดมีสมบัติทั่วไป ดังนี้     1.  กรดทุกชนิดจะมีรสเปรี้ยว กรดชนิดใดมีรสเปรี้ยวมากแสดงว่ามีความเป็นกรดมาก เช่น กรดแอซีติกที่เข้มข้นมากจะมีรสเปรี้ยวจัด เมื่อนำมาทำน้ำส้มสายชูจะใช้กรดแอซีติกที่มีความเข้มข้นเพียง 5% โดยมวลต่อปริมาตร (กรดแอซีติก 5 กรัม ละลายในน้ำ 100 ลูกบาศก์เซนติเมตร) เพื่อให้มีรสเปรี้ยวน้อยพอเหมาะกับการปรุงอาหาร     2.  เปลี่ยนสีของกระดาษลิตมัสจากสีน้ำเงินเป็นสีแดง สำหรับกระดาษลิตมัสเป็นอินดิเคเตอร์ชนิดหนึ่งที่ใช้ทดสอบความเป็นกรดเป็นเบส

4.  3.  กรดทำปฏิกิริกับโลหะบางชนิด เช่น ทองแดง สังกะสี แมกนีเซียม ดีบุก และอลูมิเนียม ได้แก๊สไฮโดรเจน (H2) เมื่อนำแผ่นสังกะสีจุ่มลงไปในสารละลายกรดเกลือ จะเกิดปฏิกิริยาเคมีได้ฟองแก๊สไฮโดรเจนผุดขึ้นมาจากสารละลายกรดอย่างต่อเนื่อง ซึ่งจะสังเกตเห็นได้ง่าย และเนื่องจากแก๊สไฮโดรเจนเป็นแก๊สที่เบากว่าอากาศ จึงมีผู้นำปฏิกิริยาดังกล่าวมาใช้เตรียมแก๊สไฮโดรเจน     นอกจากนี้กรดจะทำปฏิกิริยากับโลหะบางชนิด เช่น ทองคำ ทองคำขาว เงิน ปรอท ได้ช้ามากหรืออาจไม่เกิดปฏิกิริยา

5.   4.  กรดทำปฏิกิริยากับเบสได้เกลือและน้ำ เช่น กรดเกลือทำปฏิกิริยากับโซเดียมไฮดรอกไซด์ซึ่งเป็นเบส ได้เกลือโซเดียมคลอไรด์หรือเกลือแกง ทำปฏิกิริยารหว่างกรดและเบสที่พอดีจะเรียกว่า ปฏิกิริยาสะเทิน  5.  กรดสามารถเกิดปฏิกิริยากับหินปูนซึ่งเป็นสารประกอบแคลเซียมคาร์บอเนต ทำให้เกิดแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ โดยเราสามารถทดสอบแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นผ่านแก๊สเข้าไปในน้ำปูนใส (สารละลายของแคลเซียมไฮดรอกไซด์ในน้ำ) ซึ่งจะทำให้น้ำปูนใสขุ่นทันที เนื่องจากแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์จะทำปฏิกิริยากับแคลเซียมไฮดรอกไซด์ในน้ำปูนใสได้แคลเซียมคาร์บอเนตซึ่งเป็นสารที่ไม่ละลายน้ำ

6. 6.  สารละลายกรดทุกชนิดนำไฟฟ้าได้ดี เพราะกรดสามารถแตกตัวให้ไฮโดรเจนไอออน (H+)7.กรดทุกชนิดมีค่า pH น้อยกว่า 7     8.  กรดมีฤทธิ์กัดกร่อนสารต่าง ๆ ได้ โดยเฉพาะเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิต ถ้ากรดถูกผิวหนังจะทำให้ผิวหนังไหม้ ปวดแสบปวดร้อน หากกรดถูกเส้นใยของเสื้อผ้า เส้นใยจะถูกกัดกร่อนให้ไหม้ได้ นอกจากนี้กรดยังทำลายเนื้อไม้ กระดาษ และพลาสติกบางชนิดได้ด้วย

7. สมบัติของสารละลายเบส     สารละลายเบสมีสมบัติทั่วไป ดังนี้     1.  เปลี่ยนสีของกระดาษลิตมัสจากสีแดงเป็นสีน้ำเงิน     2.  เบสทำปฏิกิริยากับกรดจะได้เกลือและน้ำ ตัวอย่างเช่น สารละลายโซดาไฟ (โซเดียมไฮดรอกไซด์) ทำปฏิกิริยากับกรดเกลือ (กรดไฮโดรคลอริก) จะได้เกลือโซเดียมคลอไรด์ นอกจากนี้สารละลายโซดาไฟสามารถทำปฎิกิริยากับกรดไขมันได้เกลือโซเดียมของกรดไขมัน หรือที่เราเรียกว่า สบู่ (Soap)     3.  เบสทำปฏิกิริยากับสารละลายแอมโมเนียมไนเดรตได้แก๊สแอมโมเนีย ซึ่งเรานำมาใช้ดมเมื่อเป็นลม     4.  เบสทุกชนิดมีค่า pH มากกว่า 7 สามารถกัดกร่อนโลหะอลูมิเนียม และสังกะสี ทำให้มีฟองแก๊สเกิดขึ้น

8. นิยามของกรด-เบส Arrhenius Concept กรด คือ สารประกอบที่มี H และเมื่อละลายน้ำจะแตกตัวให้ H + หรือ H3O+เบส คือ สารประกอบที่มี OH และเมื่อละลายน้ำจะแตกตัวให้ OH -ข้อจำกัดของทฤษฎีนี้คือ สารประกอบต้องละลายได้ในน้ำ และไม่สามารถอธิบายได้ว่า ทำไมสารประกอบบางชนิดเช่น NH 3 จึงเป็นเบส

9. Bronsted-Lowry Concept กรด คือ สารที่สามารถให้โปรตอน ( proton donor)แก่สารอื่นเบส คือ สารที่สามารถรับโปรตอน ( proton acceptor)จากสารอื่นปฏิกิริยาระหว่างกรดกับเบสจึงเป็นการถ่ายเทโปรตอนจากกรดไปยังเบสเช่น แอมโมเนียละลายในน้ำ NH 3(aq) + H 2O (1)  NH 4 + (aq) + OH - (aq) base 2 acid 1 acid 2 base 1 ในปฏิกิริยาไปข้างหน้า NH3จะเป็นฝ่ายรับโปรตอนจาก H2O ดังนั้น NH3จึงเป็นเบสและ H2O เป็นกรด แต่ในปฏิกิริยาย้อนกลับ NH4 + จะเป็นฝ่ายให้โปรตอนแก่ OH - ดังนั้น NH4 + จึงเป็นกรดและ OH - เป็นเบส อาจสรุปได้ว่าทิศทางของปฏิกิริยาจะขึ้นอยู่กับความแรงของเบส

10. Lewis Concept กรด คือ สารที่สามารถรับอิเลคตรอนคู่โดดเดี่ยว ( electron pair acceptor) จากสารอื่นเบส คือ สารที่สามารถให้อิเลคตรอนคู่โดดเดี่ยว ( electron pair donor)แกสารอื่นทฤษฎีนี้ใช้อธิบาย กรด เบส ตาม concept ของ Arrhenius และ Bronsted-Lowry ได้ และมีข้อได้เปรียบคือสามารถอธิบาย กรด เบส ในกรณีที่เกิดปฏิกิริยาระหว่างกัน และได้สารประกอบที่มีพันธะโควาเลนซ์ เช่น OH - (aq) + CO2 (aq)  HCO3 - (aq) BF3 + NH3 BF3-NH3

11. คู่กรด – เบส คู่กรด – เบส คือ สารที่เป็นคู่กรด-เบสกัน H + ต่างกัน 1 ตัว โดยที่ คู่กรดจะมี H + มากกว่าคู่เบส 1 ตัว ความแรงของกรดและเบส = การแตกตัวในการให้โปรตอน(กรด) ความสามารถในการรับโปรตอน(เบส) CH3COOH (aq) + H2O (aq)   CH3COO - (aq) + H3O + (aq) เราต้องรู้ทิศทางการเลื่อนของสมดุลก่อน เราจึงจะบอกถึงความแรงได้

12. 1. ถ้าสมดุลเลื่อนไปทางขวา CH3COOH เป็นกรดแรงกว่า H3O + / H2O เป็นเบสแรงกว่า CH3COO -2. ถ้าสมดุลเลื่อนไปทางซ้าย H3O + เป็นกรดแรงกว่า CH3COOH / CH 3COO - เป็นเบสแรงกว่า H 2O ถ้าค่า K > 1 สมดุลเลื่อนไปข้างหน้า(สารผลิตภัณฑ์มากกว่าสารตั้งต้น)K < 1 สมดุลเลื่อนย้อนกลับ(สารผลิตภัณฑ์น้อยกว่าสารตั้งต้น)K = 1 ไปข้างหน้าเท่ากับย้อนกลับ (สารผลิตภัณฑ์=สารตั้งต้น) ความแรงทั้ง 2 ข้างเท่ากัน

13. เปรียบเทียบกรดแก่กับเบสแก่เปรียบเทียบกรดแก่กับเบสแก่ กรดแก่ ( strong acid)คือกรดที่สามารถแตกตัวได้ 100% ในน้ำ เช่น HCl H2SO4 HN03 HBr HClO4และ HI เบสแก่ ( weak base)คือกรดที่สามารถแตกตัวได้ 100% ในน้ำ เช่น Hydroxide ของธาตุหมู่ 1 และ 2 ( NaOHLiOHCsOHBa(OH)2 Ca(OH)2)

14. กรดอ่อน ( weak acid) คือกรดที่สามารถแตกตัวเป็นไอออนได้เพียงบางส่วน เช่น กรดอะซิติคในน้ำส้มสายชู (vinegar) ยาแอสไพริน (acetylsalicylic acid) ใช้บรรเทาอาการปวดศรีษะ saccharin เป็นสารเพิ่มความหวาน niacin (nicotinic acid) หรือ ไวตามินบี เป็นต้น ตัวอย่างปฏิกิริยาของสารละลายกรด CH 3COOH ในส่วนผสมของน้ำส้มสายชูจะมีดังนี้ : CH3COOH (aq) + H2O (1)  H3O + (aq) + CH3COO - (aq) มีค่า Ka เบสอ่อน (weak base)คือเบสที่สามารถแตกตัวเป็นไออนได้เพียงบางส่วน เช่น NH 3 urea aniline เป็นต้น ตัวอย่างปฏิกิริยาของ ammonia มีดังนี้ NH3(aq) + H2O (aq)  NH4 + (aq) + OH - (aq)

15. ชนิดของกรดและเบส กรด แบ่งตามการแตกตัว แบ่งได้ 3 ชนิด1. กรด Monoproticแตกตัว 1 ได้แก่ HNO3 , HClO3 , HClO4 , HCN2. กรด Diproticแตกตัว 2 ได้แก่ H2SO4 , H2CO33. กรดPolyproticแตกตัว 3 ได้แก่ H3PO4 การแตกตัวของกรด Polyproticแต่ละครั้งจะให้ H + ไม่เท่ากัน แตกครั้งแรกจะแตกได้ดีมาก ค่า Ka สูงมากแต่แตกครั้งต่อ ๆ ไปจะมีค่า Ka ต่ำมาก เพราะประจุลบในไอออนดึงดูด H + ไว้ดังสมการ H2SO4   H+ + HSO4 - Ka1 = 10 11 HSO4 -  H+ + SO4 2- Ka2 = 1.2 x 10 -2

16. เนื่องมาจากกรด Polyproticมักมีค่า K1 >> K2 >> K3 H+ ในสารละลายส่วนใหญ่จะได้มาจากการแตกตัวครั้งแรกถ้าค่า K 1 มากกว่า K 2 =10 3 เท่าขึ้นไปจะพิจารณาค่า pH ของสารละลายกรด Polyproticได้จากค่า K 1 เท่านั้น แต่ถ้าค่า K 2 มีค่าไม่ต่ำมาก จะต้องนำค่า K 2 มาพิจารณาด้วย เบส แบ่งตาม จำนวน OH - ในเบส แบ่งได้เป็น 3 ชนิด คือ1. เบสที่มี OH -ตัวเดียว เช่น LiOHNaOH KOH RbOHCsOH2. เบสที่มี OH - 2 ตัว เช่น Ca(OH)2Sr(OH)2Ba(OH)23. เบสที่มี OH - 3ตัว เช่น Al(OH)3 Fe(OH)3

17. รวมสูตรที่ใช้คำนวณในกรณีหา กรดอ่อน เบสอ่อน ไม่ผสมกัน

18. ปฏิกิริยาของกรด - เบส • ปฏิกิริยาของกรด เบส แบ่งได้เป็น 4 ชนิดคือ • ปฏิกิริยาระหว่างกรดแก่กับเบสแก่ • ปฏิกิริยาระหว่างกรดแก่กับเบสอ่อน • ปฏิกิริยาระหว่างกรดอ่อนกับเบสแก่ • ปฏิกิริยาระหว่างกรดอ่อนกับเบสอ่อน  

19. การแตกตัวของกรดแก่และเบสแก่การแตกตัวของกรดแก่และเบสแก่ การแตกตัวของกรดแก่ กรดแก่  หมายถึงกรดที่เมื่อละลายน้ำแล้วสามารถแตกตัวเป็นไอออนได้ 100 % ให้สังเกตการแตกตัวของกรดแก่ HClเปรียบเทียบกับการแตกตัวของกรดอ่อน HF ซึ่งการแตกตัวเป็นดังสมการ HCl(aq)   H +(aq)  +  Cl-(aq) 0.1 mol/dm3     0.1 mol/dm3   0.1 mol/dm3

20. ตัวอย่างกรดแก่สามัญ ได้แก่

21. การแตกตัวของเบสแก่ เบสแก่  หมายถึงเบสที่เมื่อละลายน้ำแล้วสามารถแตกตัวเป็นไอออนได้ 100 % ตัวอย่างเบสแก่ ได้แก่  

22. สารประกอบไฮดรอกไซด์ของธาตุหมู่ 1  ซึ่งมีสูตรทั่วไป XOH  เมื่อละลายน้ำจะแตกตัวให้ไอออนบวกและไฮดรอกไซด์ไอออน โดยโมลหรือความเข้มข้นของไอออนบวก ไฮดรอกไซด์ไอออนและเบสจะเท่ากัน ดังสมการ XOH(aq)         X+(aq)     +   OH-(aq) ตัวอย่าง        NaOH(aq)       Na+(aq)   +   OH-(aq) KOH(aq)          K+(aq)     +   OH-(aq) 2 mol                     2 mol            2 mol 0.5 mol/dm3           0.5 mol/dm3  0.5 mol/dm3

23. การแตกตัวของน้ำและค่า pH ของสารละลาย น้ำบริสุทธิ์จัดเป็นตัวทำละลายที่สำคัญ เป็นพวก นอน-อิเลคโตรไลท์ (nonelectrolyte) หรือไม่สามารถนำไฟฟ้า แต่จากการทดลองพบว่า น้ำบริสุทธิ์นำไฟฟ้าได้บ้างเล็กน้อย ทั้งนี้เพราะว่าน้ำสามารถแตกตัวได้เอง ซึ่งเรียกว่า self-ionization หรือ autoprotolysis H2O (1) + H2O (1)  H3O + (aq) + OH- (aq) acid 1 base 2 acid 2 base 1 หรือ 2H2O (1) = H3O + (aq) + OH - (aq)

24. จากความสัมพันธ์ของ Kwในปฏิกิริยาการแตกตัวของน้ำ Kw = [H3O+][OH-] = 1.0 x 10 -14 ที่ 25 C (Kwที่ 0 C = 0.12 x 10 -14 และ ที่ 60 C = 9.6 x 10 - 14 M2) จะได้ pK w = pH + pOH โดยที่ pH ของ น้ำ = -log [H30 +] = 7 และpOHของ น้ำ = -log [OH -] = 7 โดยทั่วไปแล้ว ค่า pH ของสารละลายที่พบอยู่ทั่วไป จะมีค่าอยู่ในช่วง 1-14 เท่านั้น อย่างไรก็ตาม ค่า pH อาจแสดงค่าเป็นลบหรือมีค่ามากกว่า 14 ได้เช่นเดียวกัน

25. ตัวอย่าง ค่า pH ของนมสด เท่ากับ 6.5 ถ้านมเสีย (เปรี้ยว) ค่า pH ของนมเสียจะมากหรือน้อยกว่านมสด ตอบน้อยกว่า ตัวอย่าง จงหาค่า pH ของสารละลายที่เจือจางของ HClเข้มข้น 1.0 x 10- 8 MวิธีทำHClเจือจาง แตกตัวได้ H + 1.0 x 10 - 8 M และน้ำแตกตัวได้ H+ 1.0 x 10 - 7 Mปริมาณ H + ที่เกิดขึ้น = 1.0 x 10 -8 + 1.0 x 10 - 7 M          pH = -log (1.0 x 10 -8 + 1.0 x 10 -7 )          = 6.96

26. อินดิเคเตอร์ อินดิเคเตอร์ คือ สารที่ใช้ทดสอบกรด-เบสของสารละลาย อินดิเคเตอร์ทั่วไปมีสมบัติเป็นกรดอ่อน เป็นสารที่เปลี่ยนสีได้เมื่อ pH ของสารละลายเปลี่ยนไป *โดยทั่วไปจะใช้ HInแทนสูตรทั่วไปของอินดิเคเตอร์ สมการการแตกตัวของอินดิเคเตอร์ HIn (aq) + H2O(l)    H3O + (aq) + In- (aq) Ka = [H3O +][In -]/[ HIn] ยูนิเวอร์ซัลอินดิเคเตอร์ สามารถบอกความเป็นกรดเป็นเบสของสารละลายได้ และบอกค่า pH ได้

27. การเปลี่ยนสีของอินดิเคเตอร์การเปลี่ยนสีของอินดิเคเตอร์ HIn (aq) + H2O (l)                 n H3O + (aq) + In- (aq) แดง น้ำเงิน ถ้าเติมกรดลงไปเปรียบเสมือนเติม H 3O + สมดุลจะย้อนกลับจะได้สารละลายสีแดง ถ้าเติมเบสเปรียบเสมือนเติม OH - , OH - จะไปดึง H 3O + ให้กลายเป็นน้ำสมดุลเลื่อนไปข้างหน้าสารละลายเป็นสีน้ำเงิน หลักการเลือกอินดิเคเตอร์ ควรเลือกสารที่มีการเปลี่ยนสีตามการเปลี่ยนค่า pH เเละ สีสังเกตได้ชัด

28. pH   ของสารละลาย ในสารละลายกรดหรือเบสจะมีทั้ง H3O+และ OH-อยู่ในปริมาณที่แตกต่างกัน การบอกความเป็นกรด เป็นเบสของสารละลายโดยใช้ความ เข้มข้นของ H3O+หรือ OH-มักเกิดความผิดพลาดได้ง่ายเพราะสารละลายมักมีความเข้มข้นของ H3O+ หรือ OH-น้อย  ดังนั้นในปี ค.ศ. 1909 นักเคมีชาวสวีเดนชื่อ ซอเรสซัน (Sorensen)  ได้เสนอให้บอกความเป็นกรด-เบสของสารละลายในรูปมาตราส่วนpH  ย่อมาจากภาษาฝรั่งเศสว่า  puissance d,hydrogineแปลว่า กำลังของไฮโดรเจน (power of hydrogen)  โดยกำหนดว่า

29. เมื่อความเข้มข้นของ H3O+ มีหน่วยเป็น  mol/dm3หรือ Molar ในสารละลายที่เป็นกลาง  [H3O+]  =  [OH-] =  1.0 x 10-7 mol/dm3ดังนั้น  หา  pH  ของสารละลายได้ ดังนี้      pH  =  - log[H3O+] =  - log 1.0 x 10-7 =  - (log 1.0 – 7log10) =  0 + 7  = 7 นั่นคือสารละลายที่เป็นกลางมี    pH   =   7

30. ค่า pH ที่ใช้ระบุความเป็นกรดหรือเบสของสารละลาย สรุปได้ดังนี้ สารละลายกรด มี [H3O+] มากกว่า 1.0 x 10-7 mol/dm3ดังนั้น pH<7.00 สารละลายที่เป็นกลาง มี [H3O+] เท่ากับ 1.0 x 10-7 mol/dm3ดังนั้น pH = 7.00 สารละลายเบส มี [H3O+] น้อยกว่า 1.0 x 10-7 mol/dm3ดังนั้น pH>7.00

31. นอกจากนี้สามารถบอกความเป็นกรด-เบสของสารละลายในรูปความเข้มข้นของ OH- ก็ได้ โดยค่า pOHค่า pOHใช้บอกความความเป็นกรด - เบสของสารละลายเจือจางได้เช่นเดียวกับค่า pH ซึ่งค่า pOHจะขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของ OH-โดยกำหนดความสัมพันธ์ดังนี้  

32. ตัวอย่างการคำนวณค่า pOHตัวอย่างการคำนวณค่า pOH • สารละลาย NaOHเข้มข้น 0.01 โมลต่อลูกบาศก์เซนติเมตร มี pH เท่าใด • วิธีทำNaOH (aq)     Na+ (aq) + OH- (aq) • 0.01 mol/dm3   0.01 mol/dm3 = 1 x 10-2 mol/dm3 • pOH  =  -log[OH-] •                                     =  -log 1×10-2 mol/dm3 •                                     =   2log10 – log1 • pOH  =    2

34. ในสารละลายที่เป็นกลางซึ่งมี   [OH-]  = 1.0 x 10-7 mol/dm3  จะมี    pOH   =   7 ความสัมพันธ์ระหว่าง  pH  กับ  pOH [H3O+][ OH-]         =  1.0 x 10-14 log[H3O+][ OH-]       =  log1.0 x 10-14 log[H3O+]  +  log[OH-]   =  log1.0 – 14 log10- log[H3O+] – log[OH-]  =  14 log10

35. ปฏิกิริยาของกรด-เบส (Neutralization) เกลือ(salt)เป็นสารประกอบที่เกิดจากการรวมกันระหว่างอนุมูลเบสและอนุมูลกรด อนุมูลเบส + อนุมูลเบส เกลือCation Anion Saltชนิดของเกลือแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภท ได้แก่1.เกลือที่มีสมบัติเป็นกรด PH < 7 [H3O+] =รากที่ 2 ของ Kw/Kb).Csไอออนที่มีสมบัติเป็นกรดจะให้ H+ กับ H2Oเช่นNH4Cl , NH4Br,NH4NO3,NaHSO4 2.เกลือที่มีสมบัติเป็นเบส(PH>7) [OH-] = รากที่ 2 ของ (Kw/Ka).Csไอออนที่มีสมบัติเป็นเบสจะรับ H+ จาก H2Oเช่น CH3COONa,KCN,NaH2PO4,Na3PO4

36. 3.เกลือที่ประกอบด้วยไอออนที่เป็นกรดและเป็นเบสอาจมีPH= 7 , PH>7,PH<7เช่น NH4NO2, (NH4)3PO4 ,NH4HSO4ทั้งไอออนบวกและไอออนลบจะทำปฏิกิริยากับน้ำ ถ้า Ka ของอนุมูลกรด > Kb ของอนุมูลเบส : PH < 7ถ้า Ka ของอนุมูลกรด > Kb ของอนุมูลเบส : PH > 7ถ้า Ka ของอนุมูลกรด = Kb ของอนุมูลเบส : PH = 7

37. ปฏิกิริยาไฮโดรลิซิส (Hydrolysis) เป็นปฏิกิริยาที่สารทำกับน้ำแล้วทำให้สารละลายมี pH เปลี่ยนแปลงไปทำให้ได้สารละลายที่มีสมบัติเป็นกรด , เบส หรือกลาง Ex   NH4Cl (aq)   <------>   NH + 4(aq)  + Cl - (aq) ….(1)  NH4 +  + H 2O   <------>    H3O +  +  NH3 ในกรณีนี้ H3O+> OH- ,PH <7 สารละลายที่ได้มีสมบัติเป็นกรด CH3COONa (aq) <------>  CH3COO - (aq) + Na+ (aq)...(2)        CH3COO - (aq) + H2O   <------>   CH3COOH (aq)+ OH - (aq)

38. ในกรณีนี้ OH-> H3O+, PH > 7 สาระลายที่ได้มีสมบัติเป็นเบส NaNO3(aq)  <------>  Na+(aq) + NO3 -(aq) ...(3) NO3 - เป็นคู่เบสของกรดแก่ไม่สามารถรับH+ได้เช่นเดียวกับ Na+สารละลายที่ได้จึงมีสมบัติเป็นกลาง

39. การไฮโดรไลซิสเกลือ คือ ปฏิกิริยาระหว่างเกลือหรือไอออนจากเกลือกับน้ำ  แล้วเกิด H3O+หรือ  OH- ทำให้สารละลายมีสมบัติเป็นกรดหรือเบส โดย จะแบ่งเกลือตามลักษณะการไฮโดรไลซิสได้ดังนี้ (ตัวอย่างของเกลือต่างๆสามารถดูเพื่อเติมได้ที่เรื่อง >> "เกลือ") 1. เกลือที่เกิดจาก กรดแก่ เบสแก่ จะเป็นเกลือกลางเพราะไอออนทั้งสองไม่ทำปฏิกิริยากับ H 2O  2. เกลือที่เกิดจาก กรดแก่ เบสอ่อน จะเป็นเกลือกรด เพราะไอออนของเบสอ่อนจะไปทำปฏิกิริยากับน้ำ (ไฮโดรไลซิส)

40. 3. เกลือที่เกิดจาก กรดอ่อน เบสแก่3. เกลือที่เกิดจาก กรดอ่อน เบสแก่ จะเป็นเกลือเบส เพราะไอออนของกรดอ่อนจะไปทำปฏิกิริยากับน้ำ (ไฮโดรไลซิส) 4. เกลือที่เกิดจาก กรดอ่อน เบสอ่อน เมื่อละลายน้ำไอออนของกรดอ่อน เบสอ่อนจะไปเล่นน้ำ(ไฮโดรไลซิส)

41. สารละลายบัฟเฟอร์ สารละลายบัฟเฟอร์  คือ สารละลายที่เมื่อเติมกรดแก่หรือเบสแก่ลงไปเพียงเล็กน้อยทำให้  pH  ของสารละลายเปลี่ยนไปน้อยมาก  จนถือได้ว่าไม่เปลี่ยนแปลง ชนิดของบัฟเฟอร์   แบ่งออกเป็น  2  ชนิด บัฟเฟอร์กรด  คือ บัฟเฟอร์ที่เกิดจากกรดอ่อนกับเกลือของกรดอ่อน  pH < 7

42. บัฟเฟอร์เบส  คือ บัฟเฟอร์ที่เกิดจากเบสอ่อนกับเกลือของเบสอ่อน  pH > 7

43. สารละลายบัฟเฟอร์ในธรรมชาติสารละลายบัฟเฟอร์ในธรรมชาติ น้ำทะเล เป็นบัฟเฟอร์ที่มีองค์ประกอบซับซ้อนมาก สารและไอออนที่มีบทบาทสำคัญในการควบคุม  pH  ของน้ำทะเลได้แก่กรดคาร์บอนิก (H2CO3) ไฮโดรเจนคาร์บอเนต  ไอออน (HCO3-) และคาร์บอเนตไอออน (CO32-)ถ้าเติมกรดลงในน้ำทะเล  pH จะเปลี่ยนแปลงน้อยมาก เพราะ H3O+ในกรดที่เพิ่มลงไปจะทำปฏิกิริยา กับ HCO3- , CO32-ดังสมการ

44. สารละลายบัฟเฟอร์ในสิ่งมีชีวิต สารละลายบัฟเฟอร์ในสิ่งมีชีวิต  1. ฟอสเฟตบัฟเฟอร์ H2PO4- /  HPO42-จะเกี่ยวข้องกับการทำงานของไต เมื่อเราออกกำลังกายนาน ๆ จะมีกรดเกิดขึ้นทำให้ pH ของ เลือดเปลี่ยนไป ระบบบัฟเฟอร์H2PO4- /  HPO42-ในเลือดจะเข้าทำปฏิกิริยาเพื่อลดความเข้มข้นของกรดได้H2PO4-จะถูกกำกัดออกมาทางปัสสาวะ 2. ระบบ H2CO3/HCO3-จะควบคุม pH ของพลาสมาในเลือดให้มีค่าอยู่ระหว่าง7.35-7.45 ซึ่งเกิดปฏิกิริยาดังนี้

45. การไทเทรตกรด– เบส

46. การไทเทรตกรด-เบส (Acid-base titration) เป็นกระบวนการวิเคราะห์หาปริมาณของกรดหรือเบส โดยให้สารละลายกรดหรือเ บสทำปฏิกิริยาพอดีกับสารละลายมาตรฐาน เบสหรือกรดซึ่งทราบความเข้มข้นที่แน่นอน และใช้อินดิเคเตอร์เป็นสารที่บอกจุดยุติ ด้วยการสังเ กตจากสีที่เปลี่ยน ขณะไทเทรต pH จะเปลี่ยนไป ถ้าเลือกใช้อินดิเคเตอร์เหมาะสม จะบอกจุดยุติใกล้เคียงกับจุดสมมูล จุดสมมูล ( จุดสะเทิน = Equivalence point) คือจุดที่กรดและเบสทำปฏิกิริยาพอดีกัน จุดสมมูลจะมี pH เป็นอย่างไร<wbr>นั้นขึ้นอยู่กับชนิดของกรดและเบสที่นำมาไทเทรตกัน และขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของกรดและเบส

47. จุดยุติ (End point) คือจุดที่อินดิเคเตอร์เปลี่ยนสี ขณะไทเทรตกรด- เบสอยู่ จุดยุติจะใกล้เคียงกับจุดสมมูลได้นั้น จะ ต้องเลือกอินดิเคเตอร์เหมาะสม ในทางปฏิบัติถือว่าจุดยุติ เป็นจุดเดียวกับจุดสมมูล จุดยุติ (End point) การที่จะทราบว่า ปฏิกิริยาการไทเทรตถึงจุดสมมูลหรือยังนั้น จะต้องมีวิธีการที่จะหาจุดสมมูล วิธีการหนึ่งคือ การใช้อินดิเคเตอร์ โดยอินดิเคเตอร์จะต้องเปลี่ยนสีที่จุดที่พอดีหรือใกล้เคียงกับจุดสมมูล นั่นคือ จุดที่อินดิเคเตอร์เปลี่ยนสี จะเรียกว่า จุดยุติ

48. การหาความเข้มข้นของกรดไฮโดรคลอริก โดยการไทเทรตชันa) ตวงปริมาตรของสารละลายกรดด้วยปิเปดต์ใส่ขวดชมพู่b) ไทเทรตสารละลายมาตรฐานจากบิวเรตต์ลงในขวดชมพู่ที่มีสารละลายกรดไฮโดรคลอริกอยู่ด้วยc) การไทเทรตกรด- เบสจนถึงจุดยุติโดยสังเกตจากอินดิเคเตอร์เปลี่ยนสีd) อ่านปริมาตรของสารละลายเบส ( สารละลายมาตรฐาน) ที่ใช้ในการทำปฏิกิริยาพอดีกับสารละลายกรดนี้ บันทึกข้อมูล วิธีการไทเทรตกรด - เบส คือ นำสารละลายกรดหรือเบสตัวอย่างที่ต้องการวิเคราะห์หาปริมาณ มาทำการไทเทรตกับสารละลายเบสหรือกรดมาตรฐานที่ทราบค่าความเข้มข้นที่แน่นอน กล่าวคือ ถ้าสารละลายตัวอย่างเป็นสารละลายกรด ก็ต้องใช้สารละลายมาตรฐานเป็นเบส นำมาทำการไทเทรต แล้วบันทึกปริมาตรของสารละลายมาตรฐานที่ใช้ในการทำปฏิกิริยาพอดีกัน จากนั้นนำไปคำนวณหาปริมาณของสารตัวอย่างต่อไป หรือทางตรงกันข้าม ถ้าใช้สารละลายตัวอย่างเป็นเบส ก็ต้องใช้สารละลายมาตรฐานเป็นกรด

49. กราฟของการไทเทรต 1.อินดิเคเตอร์สำหรับปฏิกิริยาระหว่างกรดแก่กับเบสแก่ รูปกราฟของการไทเทรตระหว่างกรดแก่และเบสแก่ จะแสดง pH ที่จุดสมมูลอยู่ที่ pH ใกล้เคียง 7

50. 2.อินดิเคเตอร์สำหรับปฏิกิริยาระหว่างกรดอ่อนกับเบสแก่2.อินดิเคเตอร์สำหรับปฏิกิริยาระหว่างกรดอ่อนกับเบสแก่        การเลือกอินดิเคเตอร์สำหรับการไทเทรตกรดอ่อน เช่น กรดแอซิติก กับเบสแก่ เช่น NaOHจะมีข้อจำกัดมากกว่าที่จุดสมมูลของการไทเทรต สารละลายจะมีโซเดียมแอซิเตต ทำให้สารละลายเป็นเบส มี pH มากกว่า 7 รูปกราฟแสดงการไทเทรตระหว่างกรดอ่อนกับเบสแก่และอินดิเคเตอร์ที่เหมาะสม