เคมี กรด-เบส

สรุปเนื้อหา กรด-เบส คืออะไร

นิยามของ กรด-เบส นั้น มีหลายแนวคิดด้วยกัน ดังนี้

1. Arrhenius Concept มีใจความว่า “กรด คือ สารประกอบที่มี H และเมื่อละลายน้ำจะแตกตัวให้ H+ หรือ H3O+ ส่วนเบส คือ สารประกอบที่มี OH และเมื่อละลายน้ำจะแตกตัวให้ OH-” โดยข้อจำกัดของทฤษฎีนี้คือ สารประกอบต้องละลายได้ในน้ำ และไม่สามารถอธิบายได้ว่า ทำไมสารประกอบบางชนิดเช่น NH3 จึงเป็นเบส

2. Bronsted-Lowry Concept มีใจความว่า “กรด คือ สารที่สามารถให้โปรตอนแก่สารอื่น ส่วนเบส คือ สารที่สามารถรับโปรตอนจากสารอื่น”

ปฏิกิริยาระหว่างกรดกับเบสจึงเป็นการถ่ายเทโปรตอนจากกรดไปยังเบสเช่นแอมโมเนียละลายในน้ำ

NH3(aq) + H2O(1) = NH4+ (aq) + OH- (aq)

base 2 ……..acid 1 ……..acid 2 ……..base 1

โดยในปฏิกิริยาไปข้างหน้า NH3 จะเป็นฝ่ายรับโปรตอนจาก H2O ดังนั้น NH3 จึงเป็นเบส และ H2O เป็นกรด แต่ในปฏิกิริยาย้อนกลับ NH4+ จะเป็นฝ่ายให้โปรตอนแก่ OH- ดังนั้น NH4+ จึงเป็นกรดและ OH- เป็นเบส อาจสรุปได้ว่าทิศทางของปฏิกิริยาจะขึ้นอยู่กับความแรงของเบส

3. Lewis Concept มีใจความว่า “กรด คือ สารที่สามารถรับอิเลคตรอนคู่โดดเดี่ยว (electron pair acceptor) จากสารอื่น ส่วนเบส คือ สารที่สามารถให้อิเลคตรอนคู่โดดเดี่ยว (electron pair donor) แก่สารอื่น โดยทฤษฎีนี้ใช้อธิบาย 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

กรด-เบส มีทั้งหมดกี่ชนิด

กรด แบ่งออกเป็น3 ชนิด ตามการแตกตัว คือ

1. กรด Monoprotic แตกตัว 1 ได้แก่ HNO 3 , HClO 3 , HClO 4 , HCN

2. กรด Diprotic แตกตัว 2 ได้แก่ H 2SO 4 , H 2CO 3

3. กรด Polyprotic แตกตัว 3 ได้แก่ H 3PO 4

การแตกตัวของกรด Polyprotic แต่ละครั้งจะให้ H + ไม่เท่ากัน โดยการแตกตัวครั้งแรกจะแตกได้ดีมาก และค่า Ka ก็สูงมากด้วย แต่หากแตกตัวในครั้งต่อ ๆ ไปจะมีค่า Ka ที่ต่ำมาก เพราะประจุลบในไอออนดึงดูด H + ไว้ ดังสมการ

H 2SO 4 H+ + HSO 4 – Ka 1 = 10 11

HSO 4 – H+ + SO 4 2- Ka 2 = 1.2 x 10 -2

ทั้งนี้ เนื่องจากกรด Polyprotic มักมีค่า K 1 >> K 2 >> K 3 H + ในสารละลายส่วนใหญ่จะได้มาจากการแตกตัวครั้งแรก

ถ้าค่า K 1 มากกว่า K 2 = 10 3 เท่าขึ้นไปจะพิจารณาค่า pH ของสารละลายกรด Polyprotic ได้จากค่า K 1 เท่านั้น แต่ถ้าค่า K 2 มีค่าไม่ต่ำมาก จะต้องนำค่า K 2 มาพิจารณาด้วย

เบส แบ่งออกเป็น 3 ชนิด ตามจำนวน OH – ได้แก่

1. เบสที่มี OH – ตัวเดียว เช่น LiOH NaOH KOH RbOH CsOH

2. เบสที่มี OH – 2 ตัว เช่น Ca(OH) 2 Sr(OH) 2 Ba(OH) 2

3. เบสที่มี OH – 3 ตัว เช่น Al(OH) 3 Fe(OH) 3

กรด-เบส ในชีวิตประจำวัน

สารละลายกรด คือ สารละลายที่มีรสเปรี้ยว เปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากน้ำเงินเป็นแดง หรือทำปฏิกิริยากับโลหะได้ แก๊ส H 2 และ เกลือ

สารละลายเบส คือ สารละลายที่มีรสขม เปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากแดงเป็นน้ำเงิน หรือมีลักษณะลื่นๆ

กรดแก่-เบสแก่ คืออะไร

คำว่ากรดแก่ – เบสแก่ จะใช้บอกความแรงของกรดและเบส โดย…

กรดแก่ คือ กรดที่สามารถแตกตัวได้ 100% ในน้ำ เช่น HCl H2SO4 HN03 HBr HClO4 และ HI

เบสแก่ คือ กรดที่สามารถแตกตัวได้ 100% ในน้ำ เช่น Hydroxide ของธาตุหมู่ 1 และ 2 (NaOH LiOH CsOH Ba(OH) 2 Ca(OH) 2)

กรดอ่อน คือ กรดที่สามารถแตกตัวเป็นไอออนได้เพียงบางส่วน เช่น กรดอะซิติคในน้ำส้มสายชู (vinegar) ยาแอสไพริน (acetylsalicylic acid) ใช้บรรเทาอาการปวดศรีษะ เป็นต้น

เบสอ่อน คือ เบสที่สามารถแตกตัวเป็นไออนได้เพียงบางส่วน เช่น NH 3 urea aniline เป็นต้น

สรุปสูตร กรด-เบส

ตัวอย่างข้อสอบ เรื่อง กรด-เบส