สาระน่ารู้เรื่องกรด

ปฏิกิริยาระหว่างกรดกับเบส

          เมื่อเติมสารละลายกรดซัลฟิวริก (H2SO4) ลงในสารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH)ความเป็นเบสของสารละลายจะลดลง ความเป็นกรดจะเพิ่มขึ้น ซึ่งสังเกตจากสารละลายฟีนอลฟ์ทาลีนจะค่อยๆ เปลี่ยนจากสีชมพูเข้มแล้วจางลง  จนกระทั่งไม่มีสี  ณ ภาวะนี้ถือว่า สารละลายเบสรวมพอดีกับสารละลายกรด

          เขียนสมการแสดงปฏิกิริยาได้ดังนี้

                        H2SO4(aq)  +  2KOH(aq)        K2SO4(aq)  +  2H2O(l)

          โพแทสเซียมซัลเฟตที่เกิดขึ้น จะละลายน้ำได้เป็นสารละลายไม่มีสี  เมื่อนำสารละลายไประเหยแห้งจะได้ของแข็งสีขาว  ซึ่งเป็นสารประกอบประเภทเกลือ

            ดังนั้นเมื่อกรดและเบสทำปฏิกิริยากัน  จะได้เกลือกับน้ำ

            ถ้ากรดและเบสทำปฏิกิริยากันแล้วเกิดตะกอน  แสดงว่าเกลือที่เกิดขึ้นไม่ละลายน้ำ

            แต่ถ้ากรดและเบสทำปฏิกิริยากันแล้วไม่เกิดตะกอน แสดงว่าเกลือที่เกิดขึ้นละลายน้ำได้

ตัวอย่างปฏิกิริยาระหว่างกรดกับเบส

                        HBr(aq)  +  NaOH(aq)          NaBr(aq)  +  H2O(l)

                        CH3COOH (aq)  +  NaOH(aq)     CH3COONa(aq)  +  H2O(l)

                        2HNO3(aq)  +  Ca(OH)2(aq)        Ca(NO3)2(aq)  +  2H2O(l)

            เกลือ  เกลือเกิดจากกรดทำปฏิกิริยากับเบส ได้ผลิตภัณฑ์เป็นเกลือกับน้ำเรียกปฏิกิริยานี้ว่า ปฏิกิริยาสะเทินเกลือเป็นสารประกอบไอออนิก ประกอบด้วยไอออนบวกและไอออนลบ  เมื่อละลายน้ำสารละลายนำไฟฟ้าได้

          การอ่านชื่อเกลือ ให้อ่านชื่อไอออนบวกก่อน แล้วตามด้วยชื่อไอออนลบ เช่น

            MgCl2    อ่านว่า  แมกนีเซียมคลอไรด์         (NH4)2SO4      อ่านว่า  แอมโมเนียมซัลเฟต

 

ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส

คือปฏิกิริยาของสารใดๆ ที่ทำปฏิกิริยาแล้วได้ผลิตภัณฑ์เป็นน้ำกับสารใด ๆ การไฮโดรไลซิสเกลือ คือ การเอาเกลือมาทำปฏิกิริยากับน้ำ จะแบ่งเกลือตามลักษณะการไฮโดรไลซิสได้ดังนี้

1. เกลือที่เกิดจาก กรดแก่ เบสแก่ จะเป็นเกลือกลางเพราะไอออนทั้งสองไม่ทำปฏิกิริยากับ H2O  เกลือกลาง NaCl       KNO3

2. เกลือที่เกิดจาก กรดแก่ เบสอ่อน จะเป็นเกลือกรด เพราะไอออนของเบสอ่อนจะไปทำปฏิกิริยากับน้ำ (ไฮโดรไลซิส)

3. เกลือที่เกิดจาก กรดอ่อน เบสแก่ จะเป็นเกลือเบส เพราะไอออนของกรดอ่อนจะไปทำปฏิกิริยากับน้ำ (ไฮโดรไลซิส)

4. เกลือที่เกิดจาก กรดอ่อน เบสอ่อน เช่น NH4CN เมื่อละลายน้ำไอออนของกรดอ่อน เบสอ่อนจะไปทำปฏิกิริยากับน้ำ (ไฮโดรไลซิส)

 

 การไทเทรตกรด-เบส

                  การไทเทรต(Titration) เป็นวิธีการหาปริมาณของสารละลายมาตรฐาน(Standard Solution)

สารที่ทราบค่าความเข้มข้นที่แน่นอน โดยให้ทำปฏิกิริยาพอดีกับสารละลายที่ไม่ทราบความเข้มข้นแต่ทราบปริมาตร (Unknown sample) และใช้การเปลี่ยนสีของอินดิเคเตอร์เป็นเกณฑ์ในการบอกจุดยุติ (End Point) เมื่อกรดและเบสทำปฏิกิริยากันพอดีกันตามจุดสมมูล (Equivalent Point)  ก็จะทราบปริมาตรของสารละลายมาตรฐานแล้วนำค่าที่ได้ไปคำนวณหาความเข้มข้นของสารละลายอื่นได้

จุดยุติ (End Point) คือจุดที่กรดกับเบสทำปฏิกิริยาพอดีกัน สังเกตจากการเปลี่ยนสีของอินดิเคเตอร์

จุดสมมูล (Equivalent Point)หรือจุดสะเทินคือจุดที่กรดกับเบสทำปฏิกิริยาพอดีกัน

ตามสมการที่ดุลแล้วโดยกรด-เบสหมด เหลือเกลือกับน้ำ

pH ของปฏิกิริยาสะเทิน ปฏิกิริยาสะเทินจุด pH ไม่จำเป็นต้องเท่ากับ 7 แต่จะขึ้นอยู่กับชนิดของกรดเบสดังนี้

 

ข้อ

สารที่เข้าทำปฏิกิริยา

pH ของจุดสะเทิน

อินดิเคเตอร์

1.

กรดแก่ + เบสแก่

= 7

ได้เกือบทุกชนิด

2.

กรดแก่ + เบสอ่อน

น้อยกว่า 7

เปลี่ยนสีเมื่อpH < 7

3.

กรดอ่อน + เบสแก่

มากกว่า 7

เปลี่ยนสีเมื่อpH > 7

 

แบบฝึกหัด

 

1.  เมื่อทำการไทเทรต สารละลาย 25.00 cm3 CH3COOH กับสารละลาย NaOH จนถึงจุดยุติปรากฏว่าจะต้องใช้สารละลาย 0.01M NaOH จำนวน 40.00 cm3จงหาความเข้มข้นของสารละลาย CH3COOH

…………………………………………………………………………………………….……………………….

…………………………………………………………………………………..……………..………………….

…………………………………………………………………………………..……………..………………….

……………………………………………………………………………………..…………….……………….

………………………………………………………………………………..……………………….………….

………………………………………………………………………………………………………………..….

2.      เมื่อทำการไทเทรต สารละลาย 20.00 cm3 HCl กับสารละลาย NaOH จนถึงจุดยุติปรากฏว่าจะต้องใช้สารละลาย 0.01M NaOH จำนวน 40.00 cm3จงหาความเข้มข้นของสารละลาย HCl กี่ mol/dm3เพื่อใช้ละลายเกลือ MgCO3 0.01 mol

…………………………………………………………………………………………….……………………….

…………………………………………………………………………………..……………..………………….

…………………………………………………………………………………..……………..………………….

……………………………………………………………………………………..…………….……………….

………………………………………………………………………………..……………………….………….

………………………………………………………………………………………………………………..….

 

3. เมื่อทำการไทเทรต สารละลาย 10.00 cm3 CH3COOH กับสารละลาย NaOH จนถึงจุดยุติ

    ปรากฏว่าจะต้องใช้สารละลาย 0.1M NaOH จำนวน 12.00 cm3 จงหาความเข้มข้นของสาร

    ละลาย CH3COOH

…………………………………………………………………………………………….……………………….

…………………………………………………………………………………..……………..………………….

…………………………………………………………………………………..……………..………………….

……………………………………………………………………………………..…………….……………….

………………………………………………………………………………..……………………….………….

………………………………………………………………………………………………………………..….

4. สารละลาย CH3COOH 0.1 mol/dm3 1จำนวน 25 cm3 ทำปฏิกิริยาพอดีกับสารละลาย NaOH

    จำนวน 18 cm3 จงหาความเข้มข้นของสารละลาย NaOH

…………………………………………………………………………………………….……………………….

…………………………………………………………………………………..……………..………………….

…………………………………………………………………………………..……………..………………….

……………………………………………………………………………………..…………….……………….

………………………………………………………………………………..……………………….………….

………………………………………………………………………………………………………………..….

5. ในการไทเทรตสารละลาย HCl 0.1 mol/dm3 จำนวน 50 cm3  กับสารละลาย NaOH 0.1 mol/dm3

    เมื่อเติม NaOH ลงไปได้ 45 cm3 pH ของสารละลายจะเป็นเท่าใด และการเปลี่ยนแปลง pH  ของ

    สารละลายเมื่อเทียบกับ pH ณ จุดเริ่มต้นเป็นอย่างไร (log 5.3 = 0.7243 )

…………………………………………………………………………………………….……………………….

…………………………………………………………………………………..……………..………………….

…………………………………………………………………………………..……………..………………….

……………………………………………………………………………………..…………….……………….

………………………………………………………………………………..……………………….………….

………………………………………………………………………………………………………………..….

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

สารละลายบัฟเฟอร์

 

คือสารละลายซึ่งเมื่อเติมกรดหรือเบสเพียงเล็กน้อย ลงไปในสารละลายนั้น pH ของสารละลายไม่เปลี่ยนมาก  สารละลายบัฟเฟอร์จะแบ่งเป็น 2 ประเภท  คือ

            1.  สารละลายบัฟเฟอร์ที่เกิดจากกรดอ่อนกับเกลือของกรดอ่อนนั้น  หรืออาจจะเรียกเป็นสารละลายบัฟเฟอร์กรด

ตัวอย่างสารละลายบัฟเฟอร์กรด

กรดอ่อน

เกลือของกรดอ่อน

สารละลายบัฟเฟอร์

HCN (กรดไฮโดรไซยานิก)

CH3COOH (กรดแอซีติก)

HF  (กรดไฮโดรฟลูออริก)