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
