วันที่ : 1 มิถุนายน 2551
ชื่อเรื่อง : Acid-Base : กรด-เบส
ชื่อตอน (chapter) : ทฤษฎีกรด-เบส อาร์รีเนียส

ทฤษฎีกรด - เบสของอาร์เรเนียส

อาร์เรเนียส เป็นนักวิทยาศาสตร์ชาวสวีเดน ได้ตั้งทฤษฎีกรด - เบส ในปี ค. ศ. 1887 ( พ. ศ. 2430) อาร์เรเนียสศึกษาสารที่ละลายน้ำ (Aqueous solution) และการนำไฟฟ้าของสารละลายนั้น เขาพบว่าสารอิเล็กโทรไลต์จะแตกตัวเป็นไอออน เมื่อละลายอยู่ในน้ำ และให้นิยามกรดไว้ว่า

กรด คือ สารประกอบที่มี H และเมื่อละลายน้ำจะแตกตัวให้ H+ หรือ H3O+  เช่น

HCl (g) H + (aq) + Cl - (aq)

HClO 4(l) H + (aq) + ClO 4 - (aq)

CH 3COOH (l) H + (aq) + CH 3COO - (aq)

H 2SO 4 (l) H + (aq) + SO 4 2- (aq)

H 2CO 3 (l) H + (aq) + HCO 3 - (aq)

เบส คือ สารประกอบที่มี OH และเมื่อละลายน้ำจะแตกตัวให้ OH-   เช่น

NaOH (s) Na + (aq) + OH - (aq)

Ca(OH) 2 (s) Ca 2+ (aq) + 2OH - (aq)

KOH (s) K + (aq) + OH - (aq)

NH 4OH (l) NH 4 + (aq) + OH - (aq)

ทฤษฎีกรด - เบส อาร์เรเนียส จะเน้นเฉพาะการแตกตัวในน้ำ ให้เป็น H + และ OH - ไม่รวมถึงตัวทำละลายอื่นๆ ทำให้อธิบายความเป็นกรด- เบสได้จำกัด

สารที่จะเป็นกรดได้ต้องมี H + อยู่ในโมเลกุล และสารที่จะเป็นเบสได้ก็ต้องมี OH - อยู่ในโมเลกุ

ข้อจำกัดของทฤษฎีกรด-เบสอาร์เรเนียส   สารที่จะบอกได้ว่าเป็นกรด-เบสต้องละลายในน้ำได้ และกรดจะต้องมี H+  เบสจะต้องมี  OH- ถ้าไม่มี H+ หรือ OH- จะบอกไม่ได้ว่าเป็นกรดหรือเบส เช่น NH4Cl มีสมบัติเป็นกรดเนื่องจากเปลี่ยนสีลิตมัสจากน้ำเงินเป็นแดง  แต่เมื่อพิจารณาการแตกตัวจะแตกตัวให้แอมโมเนียมไอออน(NH4+) และ คลอไรด์ไอออน(Cl-) สมการ

                   
  
                 NH4Cl(aq)   --------->    NH4+(aq)  +  Cl-(aq)

 

            จากสมการ  ความเป็นกรดของ NH4Cl จึงไม่สามารถอธิบายได้โดยใช้ทฤษฎีกรด-เบสอาร์เรเนียส  เนื่องจากการละลายน้ำของ NH4Cl ไม่ได้แตกตัวให้ H+

รูปสวย น่ารัก glitter emoticon www.yenta4.com

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tags : เคมี  
เขียนโดย NooTle : 2008-06-01 10:13:38

วันที่ : 1 มิถุนายน 2551
ชื่อเรื่อง : Acid-Base : กรด-เบส
ชื่อตอน (chapter) : ทฤษฎีกรด - เบส เบรินสเตด-ลาวรี

รูปสวย น่ารัก glitter emoticon www.yenta4.com

กรด คือ สารที่สามารถให้โปรตอน (proton donor) แก่สารอื่น

เบส คือ สารที่สามารถรับโปรตอน (proton acceptor) จากสารอื่น

                                           NH4Cl(aq)  --------->  NH4+ (aq)   +   Cl- (aq)

         หลังจากนั้น  NH4+ จะให้โปรตอนแก่น้ำ ทำให้เกิด H3O+  ซึ่งแสดงสมบัติกรดดังสมการ

                                   NH4+ (aq)  +   H2O(l)      NH3(aq)   +    H3O+(aq)

                                  กรด                 เบส                  เบส                กรด

         จากสมการ  NH4+ ให้  H+ แก่น้ำจึงทำหน้าที่เป็นกรด และ H2O  เป็นผู้รับ  H+  จึงทำหน้าที่เป็นเบส   และเมื่อมองปฏิกิริยาในทิศย้อนกลับ  H3O+ เป็นผู้ให้ H+ แก่ NH3 จึงทำหน้าที่เป็นกรด และ NH3 เป็นผู้รับ  H+ แล้วกลายเป็น   NH4+ จึงทำหน้าที่เป็นเบส
กล่าวได้ว่าทฤษฎีกรด-เบสเบรินสเตด-ลาวรีใช้อธิบายสารที่เป็นกรดและเบสได้กว้างขวางกว่าทฤษฎีกรด-เบส  อาร์เรเนียส เนื่องจากพิจารณาความเป็นกรดและเบสของสารจากการถ่ายโอนโปรตอนเท่านั้น รวมทั้งไม่จำเป็นต้องอยู่ในสารละลายที่มีน้ำเป็นตัวทำละลาย เช่น

                                    NH3(g)  +  HCl(g)   -------->   NH4Cl(s)

                                    เบส           กรด     

         เพื่อให้การอธิบายสมบัติของกรด-เบสได้ครอบคลุมและชัดเจน โดยทั่วไปจะใช้ทั้งทฤษฎีกรด-เบสของอาร์เรเนียสและเบรินสเตด-ลาวรี

 ทฤษฎีกรด-เบสเบรินสเตด-ลาวรี  สามารถนำมาใช้อธิบายความเป็นกรดของสารละลาย  NH4Cl  ได้ โดยอธิบายได้ว่าเมื่อ NH4Cl  ละลายน้ำจะแตกตัวเป็นไอออนดังสมการ

tags : เคมี  
เขียนโดย NooTle : 2008-06-01 10:13:38

วันที่ : 1 มิถุนายน 2551
ชื่อเรื่อง : Acid-Base : กรด-เบส
ชื่อตอน (chapter) : ความหมายของกรด-เบส

กรด (Acid) เป็นสารชนิดหนึ่งในทางเคมี โดยทั่วไปแล้วหมายถึงสารชนิดใดก็ได้ที่สามารถละลายน้ำได้ และเกิดสารละลายที่มีค่า pH น้อยกว่า 7 ในทางวิทยาศาสตร์ กรดหมายถึงโมเลกุลหรือไอออนที่สามารถให้โปรตอนแก่เบสได้

ตัวอย่างของกรดที่พบบ่อยได้แก่ กรดมะนาว กรดน้ำส้มสายชู กรดกำมะถัน

กรดแบ่งเป็น 2 ประเภท คือ

  1. กรดอนินทรีย์ (Inorganic Acids)
  2. กรดอินทรีย์ (Organic Acids)

การทดสอบกรดสามารถทำได้ได้โดยใช้กระดาษลิตมัส ถ้าเป็นสีส้ม-สีแดงแสดงว่าสารละลายนั้นเป็นกรด

เบส ตามคำจำกัดความของ อาร์รีเนียส (Svante Arrhenius) คือ สารประกอบเคมี ที่ดูด ไฮโดรเนียม ไอออน เมื่อละลายในน้ำ (ผู้รับโปรตอน) หมู่ธาตุอัลคะไล เป็นตัวอย่างพิเศษสำหรับเบส ในที่ที่สิ่งแวดล้อมเป็นน้ำ ไฮดรอกไซด์ไอออน จะถูกให้ เบสและ กรด ถูกมองว่าอยูตรงข้ามกันเพราะว่าผลของกรดคือการเพิ่มความเข้มข้น ของ ไฮโดรเนียม ไอออน (H3O+) ในน้ำ, ในขณะที่เบสลดความเข้มข้น เบส อาร์รีเนียสเมื่อละลายน้ำสารละลายของมันจะมี pH มากกว่า 7 เสมอ

มี คำจำกัดความ กรด-เบส ทั่วไปและซับซ้อนอีกมากมาย

รูปสวย น่ารัก glitter emoticon www.yenta4.com

tags : เคมี  
เขียนโดย NooTle : 2008-06-01 10:13:38

วันที่ : 1 มิถุนายน 2551
ชื่อเรื่อง : Acid-Base : กรด-เบส
ชื่อตอน (chapter) : การแตกตัวของกรด-เบสและน้ำ

การแตกตัวของกรดแก่-เบสแก่
กรดแก่-เบสแก่จะมีความสามารถในการละลายน้ำให้สารละลายที่มีไอออนได้มากซึ่ง
แสดงว่ามีความแรงของกรดหรือเบสสูงในทางการคำนวณถือว่ากรดแก่-เบสแก่แตกตัวได้ร้อยเปอร์เซนต์ดังนั้นในการแตกตัวของกรดแก่และเบสแก่มีแต่เฉพาะปฏิกิริยาไปข้างหน้าจีงไม่เกิดสมดุลขี้น เช่น

NaOH Na+ + OH-

KOH K+ + OH-

การแตกตัวของกรดอ่อน-เบสอ่อน
กรดอ่อน-เบสอ่อนเมื่อละลายน้ำจะมีการละลายแตกตัวให้ไอออนในสารละลายได้น้อยคง
เหลือโมเลกุลของกรดอ่อนหรือเบสอ่อนอยู่มาก เกิดการเปลี่ยนแปลงที่ผันกลับได้ คือเกิดสมดุลขึ้นจึงสามารถหาค่าคงที่สมดุลของกรดอ่อน(Ka)หรือค่าคงที่สมดุลของ
เบสอ่อน(Kb)ได้นอกจากนี้ค่าคงที่ดังกล่าวยังสามารถบอกความแรงของกรดหรือเบสได้อีกด้วย
-ถ้า Ka ,Kb มากแสดงว่ากรดอ่อนหรือเบสอ่อนนั้นมีความแรงมาก
-ถ้าKa ,Kb น้อยแสดงว่ากรดอ่อนหรือเบสอ่อนนั้นมีความแรงน้อย

HA + H2O = H+ + A-
Ka = [ H+][ A-]/[ HA]

BOH + H2O = B+ + OH-
Kb = [ B+][ OH-]/[ BOH]

-ในกรณีMonoprotic Acid (HA)

HA + H2O =H3O+ +A-
Ka = [ H3O+][ A-]/[ HA]

-ในกรณี Diprotic Acid(H2A);Ka1>Ka2
H2A + H2O=H3O+ + HA- ;Ka1.(1)
HA- + H2O =H3O+ + A2- ;Ka2.(2)
H2A + 2 H2O =2H3O+ + A2- ;Ka

-ในกรณี Polyprotic Acid(> H2A )ได้แก่ H3A ;ka1 >ka2 >>ka3
สรุปสูตรการแตกตัวของกรดอ่อน
%การแตกตัว = [ H3O+] /Ca x100
-ในกรณีการแตกตัวของเบสอ่อน

%การแตกตัว = [ OH-] /Cb x100


การแตกตัวของน้ำ
น้ำกลั่น(distilled water)จัดเป็นอิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนมากจึงแตกตัวออกเป็นไอออนได้น้อยดังสมการ
2H2O =H3O+ + OH-
K = [ H3O+ ][ OH-]/[ H2O]2
เนื่องจากน้ำแตกตัวได้น้อยมาก ดังนั้นความเข้มข้นของน้ำไม่เปลี่ยนแปลง
โดย[ H2O]บริสุทธิ์=55.56 mol/dm3
จาก K[ H2O]2 = [ H3O+ ][ OH-]
จะได้ kw =[ H3O+ ][ OH-]
ที่อุณหภูมิ 25oc kw = 1.0x10-14
จากสมการแสดงการแตกตัวของน้ำ พบว่า[ H3O+]และ[ OH-]ที่เกิดขึ้นเท่ากัน
ดังนั้น [ H3O+ ] = [ OH-]
kw=[ H3O+ ]2 = [ OH-]2
[ H3O+ ] = [ OH-]
kw =(1.0x10-14)power1/2
ดังนั้น[ H3O+ ] = [ OH-] =1.0x10-7 mol/dm3
สารที่เติมในน้ำ [H3O+] mol/dm3 [OH-] mol/dm3
กรดเบส >1.0x10-7<1.0x10-7 <1.0x10-7>1.0x10-7

รูปสวย น่ารัก glitter emoticon www.yenta4.com

tags : เคมี  
เขียนโดย NooTle : 2008-06-01 10:13:38

วันที่ : 1 มิถุนายน 2551
ชื่อเรื่อง : Acid-Base : กรด-เบส
ชื่อตอน (chapter) : อินดิเคเตอร์
อินดิเคเตอร์

คือ สารที่ใช้ทดสอบกรด-เบสของสารละลาย อินดิเคเตอร์ทั่วไปมีสมบัติเป็นกรดอ่อน เป็นสารที่เปลี่ยนสีได้เมื่อ pH ของสารละลายเปลี่ยนไป *โดยทั่วไปจะใช้ HIn แทนสูตรทั่วไปของอินดิเคเตอร์ สมการการแตกตัวของอินดิเคเตอร์

*ยูนิเวอร์ซัลอินดิเคเตอร์ สามารถบอกความเป็นกรดเป็นเบสของสารละลายได้ และบอกค่า pH ได้

การเปลี่ยนสีของอินดิเคเตอร์

แดง น้ำเงิน

  • ถ้าเติมกรดลงไปเปรียบเสมือนเติม H3O+ สมดุลจะย้อนกลับจะได้สารละลายสีแดง
  • ถ้าเติมเบสเปรียบเสมือนเติม OH- , OH- จะไปดึง H3O+ ให้กลายเป็นน้ำสมดุลเลื่อนไปข้างหน้าสารละลายเป็น สีน้ำเงิน

หลักการเลือกอินดิเคเตอร์ ควรเลือกสารที่มีการเปลี่ยนสีตามการเปลี่ยนค่า pH เเละ สีสังเกตได้ชัด

HIn (aq) + H2O (l)H3O+ (aq) + In- (aq) 

การคำนวณหาช่วง pH ช่วง pH = -log KHin + 1

ประโยชน์ของอินดิเคเตอร์

1.ใช้เป็นตัวบอกจุดยุติในการติเตรต

    • ถ้าติเตรตกรดแก่ เบสแก่ ใช้อินดิเคเตอร์ที่มีช่วง pH=7(เลือกใช้ประมาณ 7 เพราะ จะได้เกลือกลาง)
    • ถ้าติเตรตกรดแก่ เบสอ่อน ใช้อินดิเคเตอร์ที่มีช่วง pH<7(จะเกิดเกลือกรด)
    • ถ้าติเตรตกรดอ่อน เบสแก่ ใช้อินดิเคเตอร์ที่มีช่วง pH>7(จะเกิดเกลือเบส)

2.ใช้ประมาณค่า pH ของสารละลายบางชนิดได้

รูปสวย น่ารัก glitter emoticon www.yenta4.com

tags : เคมี  
เขียนโดย NooTle : 2008-06-01 10:13:38

วันที่ : 1 มิถุนายน 2551
ชื่อเรื่อง : Acid-Base : กรด-เบส
ชื่อตอน (chapter) : pH และ poH ของสารละลาย

pH ของสารละลาย คือ ค่าที่แสดงถึงความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน (H +) หรือไฮโดรเนียมไอออน (H 3O +) ใช้บอกความเป็นกรดหรือเบสของสารละลาย โดยค่า pH ของสารละลายเป็นค่าลอการิทึมของไฮโดรเจนไอออน ( หรือไฮโดรเนียมไอออน) ที่เป็นลบ

pH = -log [H 3O +]

หรือ [H 3O] + = 10 -pH

 

โดยที่ [H 3O +] คือ ความเข้มข้นของ H 3O + หรือ H + เป็นโมล/ ลิตร

น้ำบริสุทธิ์ ที่อุณหภูมิ 25 0C จะมี [H 3O +] = 1 x 10 -7 โมล/ ลิตร

ดังนั้น pH = -log [H 3O +] = -log [1 x 10 -7] = 7

นั่นคือ pH ของน้ำบริสุทธิ์ ที่อุณหภูมิ 25 0C เท่ากับ 7 ถือว่ามีสภาพเป็นกลาง คือไม่มีความเป็นกรดหรือเบส

ถ้า [H 3O +] = 1 x 10 -5 ; pH = -log [H 3O +] = -log [1 x 10 -5] = 5 ( เป็นกรด)

ถ้า [H 3O +] = 1 x 10 -9 ; pH = -log [H 3O +] = -log [1 x 10 -9] = 9 ( เป็นเบส)

ดังนั้นสรุปว่า 

  • pH < 7 สารละลายเป็นกรด

  • pH = 7 สารละลายเป็นกลาง

  • pH > 7 สารละลายเป็นเบส

pOH ของสารละลาย คือ ค่าที่บอกความเข้มข้นของ OH - ในสารละลายมีค่าเท่ากับ -log[ OH -]

pOH = -log[ OH -]

โดย pH + pOH = 14

                                          

ตารางที่ 7 สเกล pH ของสารละลายที่มีความเข้มข้นต่างๆ กัน

[H 3O +] โมล/ ลิตร

pH

[ OH -] โมล/ ลิตร

pOH

1 x 10 0

1 x 10 -1

1 x 10 -2

1 x 10 -3

1 x 10 -4

1 x 10 -5

1 x 10 -6

1 x 10 -7

1 x 10 -8

1 x 10 -9

1 x 10 -10

1 x 10 -11

1 x 10 -12

1 x 10 -13

1 x 10 -14

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

1 x 10 -14

1 x 10 -13

1 x 10 -12

1 x 10 -11

1 x 10 -10

1 x 10 -9

1 x 10 -8

1 x 10 -7

1 x 10 -6

1 x 10 -5

1 x 10 -4

1 x 10 -3

1 x 10 -2

1 x 10 -1

1 x 10 0

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

วิธีวัด pH ของสารละลายวัดได้ 2 วิธี ดังนี้

 

1. วิธีเปรียบเทียบสี วิธีนี้เป็นการวัด pH โดยประมาณ ( มีความถูกต้อง 0.5 หน่วย pH) ซึ่งทำได้ โดยเติมอินดิเคเตอร์ที่เหมาะสมลงไปในสารละลายที่ต้องการวัด pH แล้วเปรียบเทียบกับสารละลาย ทำได้โดยเติมอินดิเคเตอร์ที่เหมาะสมลงไปในสารละลายที่ต้องการวัด pH แล้วเปรียบเทียบสีกับสารละลายบัฟเฟอร์ที่ทราบค่า pH แน่นอน ซึ่งได้เติมอินดิเคเตอร์ชนิดเดียวกันไปแล้ว หรือใช้กระดาษชุบอินดิเคเตอร์ ( กระดาษ pH) จุ่มลงไปแล้วเปรียบเทียบกับสีมาตรฐาน

 

2. วิธีวัดความต่างศักย์ วิธีนี้วัด pH ได้อย่างละเอียด ( มีความถูกต้อง 0.01 หน่วย pH) โดยการใช้เครื่องมือที่เรียกว่า พีเอชมิเตอร์ ซึ่งวัด pH ของสารละลายได้โดยการวัดความต่างศักย์ระหว่างขั้วไฟฟ้า 2 ขั้ว

วิธีที่นิยมและง่ายสุดคือทดสอบด้วยกระดาษลิตมัสจากการเปลี่ยนสี

สำหรับตัวเลขที่แสดงค่าพีเอช ถ้ามีค่าเท่ากับ 7 แสดงว่าสารนั้นเป็นกลางไม่มีฤทธิ์เป็นกรดหรือเบส ถ้ามีค่าน้อยกว่า 7 แสดงว่าเป็นกรด และถ้ามากกว่า 7 แสดงว่าเป็นเบส

<><><>< /><><><><>

สาร

pH

กรดสารพิษจากเหมืองร้าง

-3.6 - 1.0

กรดจากแบตเตอรี

-0.5

กรดในกระเพาะอาหาร

1.5 - 2.0

เลมอน

2.4

น้ำโคล่า

2.5

น้ำส้มสายชู

2.9

ส้ม หรือ แอปเปิล

3.5

เบียร์

4.5

ฝนกรด

< 5.0

กาแฟ

5.0

ชา

5.5

นม

6.5

น้ำบริสุทธิ์

7.0

น้ำลายมนุษย์

6.5 - 7.4

เลือด

7.34 - 7.45

น้ำทะเล

8.0

สบู่ล้างมือ

9.0 - 10.0

แอมโมเนีย (ยาสามัญประจำบ้าน)

11.5

น้ำยาปรับผ้านุ่ม

12.5

โซดาไฟ

13.5

 

นอกจากจะบอกความเป็นกรดเป็นเบสของสารละลายด้วยค่า pH แล้วยังสามารถบอกค่าความเป็นกรด- เบส ได้โดยใช้ค่า pOH

 

รูปสวย น่ารัก glitter emoticon www.yenta4.com

 

 

tags : เคมี  
เขียนโดย NooTle : 2008-06-01 10:13:38

วันที่ : 1 มิถุนายน 2551
ชื่อเรื่อง : Acid-Base : กรด-เบส
ชื่อตอน (chapter) : เกลือ

เกลือ (Salt)

เกลือเป็นสารประกอบไอออนิก ประกอบด้วยไอออนบวก ( แคตไอออน) และไอออนลบ ( แอนไอออน) ยกเว้น OH - ตัวอย่างเช่น NaCl ประกอบด้วยโซเดียมไอออน (Na +) และคลอไรด์ไอออน (Cl -) แบเรียมซัลเฟต (BaSO 4) ประกอบด้วยแบเรียมไอออน (Ba 2+) และซัลเฟตไอออน (SO 4 2-) เกลือ NaCl ละลายในน้ำได้ดีและให้ Na + และ Cl - แต่เกลือ BaSO 4 เป็นเกลือที่ไม่ละลายน้ำ ทำให้สารละลายของเกลือ NaCl นำไฟฟ้าได้ดี แต่สารละลายของเกลือ BaSO 4 ไม่นำไฟฟ้า

 

เราอาจจำแนกเกลือออกได้เป็นประเภทต่างๆ ดังนี้

1. เกลือปกติ (Normal salt) เกลือปกติเป็นเกลือที่ไม่มีไฮโดรเจนหรือไฮดรอกไซด์ไอออนที่อาจถูกแทนที่ ดังนั้น จึงประกอบด้วยไอออนบวกคือโลหะ หรือกลุ่มธาตุที่เทียบเท่าโลหะ เช่น NH 4 + ( แอมโมเนียมไอออน) กับไอออนลบซึ่งเป็นอนุมูลกรด (Acid radical) ตัวอย่างของเกลือปกติ เช่น NaCl K 2SO 4 , Ca 3(PO 4) 2 , NH 4NO 3 , (NH 4) 2SO 4 , ZnSO 4 เป็นต้น

2. เกลือกรด (Acid salt) เกลือประเภทนี้มี H อะตอมอยู่ในโมเลกุลของเกลือ ซึ่งสามารถไอออไนซ์ได้ ( แตกตัวเป็นไอออนได้) เช่น NaHSO 4 , NaHCO 3 , Na 2HPO 4 , NaH 2PO 4 เป็นต้น

3. เกลือเบสิก (Base salt) เกลือประเภทนี้มีไอออนลบ OH - และไอออนบวก เช่น Pb(OH)Cl, Bi(OH) 2Cl เป็นต้น

4. เกลือสองเชิง (Double salt) เกิดจากเกลือปกติสองชนิดรวมกันเป็นโมเลกุลใหญ่ เช่น K 2SO 4 , Al(SO 4) 3.24H 2O เป็นต้น

5. เกลือเชิงซ้อน (Complex salt) ประกอบด้วยไอออนลบที่ไอออนเชิงซ้อน เช่น K 3Fe(CN) 6 เป็นต้น

การเรียกชื่อเกลือ

1. ให้อ่านโลหะแล้วตามด้วยอนุมูลกรด เช่น

NaCl = โซเดียมคลอไรด์

KI = โพแทศเซียมไอโอไดด์

MgS = แมกนีเซียมซัลไฟด์

ถ้าอนุมูลกรดมาจากกรดที่ลงท้ายด้วย ous ต้องเปลี่ยนเป็น ite แต่ถ้าลงท้ายด้วย ic ต้องเปลี่ยนเป็น ate เช่น

Na 2CO 3 = โซเดียมคาร์บอเนต

Ca 3(PO 4) 2 = แคลเซียมฟอสเฟต

K 2SO 4 = โพแทสเซียมซัลเฟต

Na 2SO 4 = โซเดียมซัลเฟต

 

 

2. ถ้าโลหะมีเลขออกซิเดชัน ( ประจุไฟฟ้า) มากกว่า 1 ค่าให้บอกไว้ในวงเล็บหลังโลหะนั้น แล้วอ่านตามด้วยอนุมูลกรด เช่น

 

Fe(NO 3) 2 = ไอร์ออน (II) ไนเตรต

Fe(NO 3) 3 = ไอร์ออน (III) ไนเตรต

SnCl 2 = ทิน (II) คลอไรด์

SnCl 4 = ทิน (IV) คลอไรด์

วิธีการเตรียมเกลือ

1. เตรียมจากปฏิกิริยาระหว่างกรดกับเบส

กรด + เบส ฎ เกลือ + น้ำ

เช่น H Cl (aq) + NaOH (aq) ---------> Na Cl (aq) + H 2O (l)

H 2 SO 4 (aq) + Ba(OH) 2 (aq) ---------> Ba SO 4 (s) + 2H 2O (l)

เกลือที่เกิดจากปฏิกิริยาระหว่างกรดกับเบส แบ่งออกได้เป็น

1.1 เกลือที่เกิดจากกรดแก่และเบสแก่ ตัวอย่างเช่น

  • NaCl เกิดจากกรด HCl กับเบส NaOH,

HCl (aq) + NaOH (aq) ---> NaCl (aq) + H 2O (l)

  • Ca(NO 3) 2 เกิดจาก HNO 3 และ Ca(OH) 2

HNO 3 (aq) + Ca(OH) 2 (aq) ---> Ca(NO 3) 2(aq) + H 2O (l)

 

1.2 เกลือที่เกิดจากกรดอ่อนกับเบสแก่ เช่น

  • NaClO เกิดจาก HClO และ NaOH

HClO (aq) + NaOH (aq) ---------> NaClO (aq) + H 2O (l)

  • Ba(C 2H 3O 2) 2 เกิดจาก C 2H 3O 2H และ Ba(OH) 2

C 2H 3O 2H(aq) + Ba(OH) 2(aq) ---------> Ba(C 2H 3O 2) 2(aq) + H 2O (l)

 

1.3 เกลือที่เกิดจากกรดแก่กับเบสอ่อน เช่น

  • NH 4Cl เกิดจาก HCl กับ NH 3

HCl (aq) + NH 3 (g) --------->NH 4Cl (aq) + H 2O (l)

  • Al(NO 3) 3 เกิดจาก HNO 3 (aq) และ Al(OH) 3 (aq)

HNO 3 (aq) + Al(OH) 3 (aq) ---------> Al(NO 3) 3(aq) + H 2O (l)

1.4 เกลือที่เกิดจากกรดอ่อนและเบสอ่อน เช่น

  • NH 4CN เกิดจากกรด HCN กับเบส NH 3

HCN(aq) + NH 3 (g) ---------> NH 4CN (aq) + H 2O (l)

  • FeCO 3 เกิดจากกรด H 2CO 3 (aq) กับเบส Fe(OH) 2 (aq)

H 2CO 3 (aq) + Fe(OH) 2 (aq) ---------> FeCO 3(aq) + H 2O (l)

 

2. เตรียมจากปฏิกิริยาของโลหะกับกรด

โลหะ + กรด<--->เกลือ + ก๊าซ

โลหะ + กรด<--->เกลือ + น้ำ + ก๊าซ

เช่น Mg (s) + 2HCl (aq) <---> MgCl 2 (aq) + H 2 (g)

Zn(s) + H 2SO 4 (aq) <---> ZnSO 4 (aq) + H 2 (g)

3Cu(s) + 8HNO 3 (aq) < ---> 3Cu(NO 3) 2 (aq) + H 2O (l) + 2NO (g)

 

3. เตรียมจากปฏิกิริยาของโลหะออกไซด์กับกรด

โลหะออกไซด์ + กรด<--->เกลือ + น้ำ

เช่น CaO (s) + H 2SO 4 (aq) ---------> CaSO 4 (s) + H 2O (l)

CuO (s) + H 2SO 4 (aq) --------->CuSO 4 (s) + H 2O (l)

MgO (s) + 2HCl (aq) ---------> MgCl 2 (aq) + H 2O (l)

 

4. เตรียมจากปฏิกิริยาของเกลือกับกรด เช่น

 

FeS(s) + 2HCl (aq) ---------> FeCl 2 (aq) + H 2S (g)

Na 2CO 3 (s) + H 2SO 4 (aq) ---------> Na 2SO 4 (aq) + H 2CO 3 (aq)

NaHCO 3 (s) + HCl(aq) ---------> NaCl(aq) + H 2O (l) + CO 2 (g)

BaCO 3 (s) + 2HCl (aq) ---------> BaCl 2 (aq) + H 2O (l) + CO 2 (g)

 

5. เตรียมจากปฏิกิริยาของเกลือกับเกลือ

NaCl (aq) + AgNO 3 (aq) ---------> AgCl(s) + NaNO 3 (aq)

BaCl 2 (aq) + Na 2SO 4 (aq) ---------> BaSO 4 (s) + 2NaCl (aq)

 

6. โดยการรวมตัวกันโดยตรงของโลหะกับอโลหะ

2Na(s) + Cl 2 (g) ---------> 2NaCl (aq)

Fe (s) + S (s) ---------> FeS

ประโยชน์ของเกลือ

เกลือหลายชนิดมีประโยชน์มากทั้งในชีวิตประจำวัน และในอุตสาหกรรม ดังแสดงในตารางที่ 1

ตาราง แสดงสูตร ชื่อทางเคมี ชื่อทางการค้า และประโยชน์ของเกลือ

สูตร

ชื่อทางเคมี

ชื่อทางการค้า

ประโยชน์

NaCl

โซเดียมคลอไรด์

เกลือแกง

1. ใช้ปรุง 2. อาหาร และ ถนอมอาหาร

3. ใช้เป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมผลิตโซดาไฟ และโซดาแอช

KCl

KNO 3

NH 4NO 3

โพแทสเซียมคลอไรด์

โพแทสเซียมไนเตรต

แอมโมเนียมไนเตรต

-

ดินประสิว

-

 

ใช้เป็นปุ๋ยเคมี

Ca 3(PO 4) 2

แคลเซียมฟอสเฟต

-

เป็นส่วนประกอบของกระดูกและฟัน

BaSO 4

แบเรียมซัลเฟต

-

ไม่ยอมให้รังสีเอกซ์ผ่าน ใช้ในการตรวจระบบทางเดินอาหารของคนไข้

NaHCO 3

CaCO 3

โซเดียมไฮโดรเจนคาร์บอเนต

แคลเซียมคาร์บอเนต

-

หินปูน

ใช้เป็นยาลดกรดในกระเพาะอาหาร

 

Na 2SO 4

MgSO 4

MgCO 3

โซเดียมซัลเฟต

แมกนีเซียมซัลเฟต

แมกนีเซียมคาร์บอเนต

-

ดีเกลือ

-

 

ใช้เป็นยาขับถ่าย

NH 4Cl

แอมโมเนียมคลอไรด์

-

ใช้เป็นยาขับปัสสาวะและขับเสมหะ

FeSO 4

ไอร์ออน (II) ซัลเฟต

-

ใช้รักษาโรคโลหิตจาง

KI

โพแทสเซียมไอโอไดด์

-

ใช้รักษาโรคคอพอก

รูปสวย น่ารัก glitter emoticon www.yenta4.com

เขียนโดย NooTle : 2008-06-01 10:13:38

วันที่ : 1 มิถุนายน 2551
ชื่อเรื่อง : Acid-Base : กรด-เบส
ชื่อตอน (chapter) : สารละลายบัฟเฟอร์(Buffer)

บัฟเฟอร์(Buffer)

สารละลายบัฟเฟอร์ = สารละลายของกรดอ่อนกับเกลือของกรดนั้น or สารละลายเบสอ่อนกับเกลือของเบสนั้น(อ่อนคู่เกลือ)

สมบัติของ Buffer = สามารถควบคุมค่า pH ได้เมื่อเติมกรดแก่หรือเบสแก่ลงไปเล็กน้อย

การควบคุมค่า pH ของ Buffer

บัฟเฟอร์Aมีสาร CH3COOH กับ CH3COO- อยู่ในระบบ

ถ้าใส่กรดลงไป HCl จะแตกให้ H+ แต่จะถูกสะเทินด้วยคู่เบส

CH3COO- + H+ CH3COOH

ถ้าใส่เบสลงไป NaOH จะแตกตัวให้ OH- แต่จะถูกสะเทินด้วยคู่กรด

CH3COOH + OH-CH3COO- + H2O

****กรดแก่&เบสแก่เป็น Buffer ไม่ได้เพราะแตกตัว 100 % จึงไม่เกิดคู่กรดคู่เบส****

ชนิดของ Buffer

1.คู่เหมือนไม่ทำปฏิกิริยากัน Ex. CH3COOH กับ CH3COONa

2.บัฟเฟอร์คู่กรด คู่เบส ของกรดอ่อนกับเกลือของกรดอ่อน

3. บัฟเฟอร์คู่กรด คู่เบส ของเบสอ่อนกับเกลือของเบสอ่อน

หลักการการดูสารว่าเป็น Buffer หรือไม่

1.ถ้าไม่ทำปฏิกิริยากัน(คู่เหมือน)ตัดแก่ออกจะต้องมี H+ ต่าง 1ตัว

2.ถ้าทำปฏิกิริยากันอ่อนต้องเหลือ

การดูค่า pH ของ สารละลายBuffer

1.บัฟเฟอร์ที่เกิดจากกรดอ่อนคู่กับเกลือของกรดอ่อน มี pH <7

2.บัฟเฟอร์ที่เกิดจากเบสอ่อนคู่กับเกลือของเบสอ่อน มี pH >7

pHของ Buffer ใช้สูตร pH = -logKa + log [เกลือ]/[กรด]

pOHของ Buffer ใช้สูตร pOH = -logKb + log [เกลือ]/[เบส]

**** สารละลายบัฟเฟอร์จะมีประสิทธิภาพดีที่สุดเมื่อ [HA] = [A-]ซึ่งจะทำให้ [H+]จะเท่ากับ Ka ด้วยเหตุนี้จึงเลือกใช้บัฟเฟอร์ที่มีค่า pKaใกล้เคียงกับ pH ที่ต้องการเตรียม****

รูปสวย น่ารัก glitter emoticon www.yenta4.com

เขียนโดย NooTle : 2008-06-01 10:13:38

วันที่ : 1 มิถุนายน 2551
ชื่อเรื่อง : Acid-Base : กรด-เบส
ชื่อตอน (chapter) : ความแรงของกรดและเบส

ความแรงของกรดและเบส

การเปรียบเทียบความแรงของกรดและเบส อาจจะพิจารณาได้ดังนี้

1. ดูจากการแตกตัวของกรด

กรดที่มีการแตกตัวมาก มีความเป็นกรดมาก กรดและเบสที่แตกตัวได้ 100% จะเรียกว่ากรดแก่ และเบสแก่ ตามลำดับ ซึ่งสามารถนำไฟฟ้าได้ดี แต่ถ้ากรดและเบสนั้นแตกตัวได้เพียงบางส่วนก็จะเรียกว่า กรดอ่อน หรือเบสอ่อน ตามลำดับ ซึ่งการนำไฟฟ้าจะไม่ดี

สำหรับการพิจารณาค่าการแตกตัวของกรดและเบสนั้น นอกจากจะคิดจากเปอร์เซ็นต์การแตกตัว หรืออาจจะดูได้จากค่าคงที่สมดุลของการแตกตัวของกรดหรือเบส (K a หรือ K b) เช่น

สารละลายกรด 4 ชนิด มีค่าคงที่ของการแตกตัวของกรดเป็นดังนี้

HClO 2 K a = 1.1 x 10 -2

HF K a = 6.8 x 10 -4

CH 3COOH K a = 1.8 x 10 -5

H 2CO 3 K a = 4.4 x 10 -7

ความแรงของกรดเรียงลำดับจากมากไปหาน้อยตามค่า K a ได้ดังนี้

HClO 2 > HF > CH 3COOH > H 2CO 3

 

ในทำนองเดียวกัน ความแรงของเบส ก็พิจารณาจากค่า K b กล่าวคือ ถ้ามีค่า K b มาก มีความเป็นเบสมากกว่า K b น้อย เช่น

NH 3 K b = 1.76 x 10 -5

N 2H 4 K b = 9.5 x 10 -7

C 6H 5NH 2 K b = 4.3 x 10 -10

ความเป็นเบส NH 3 > N 2H 4 > C 6H 5NH 2

2. ดูจากความสามารถในการให้และรับโปรตอน

กรดแก่ ได้แก่ กรดที่ให้โปรตอนได้มาก

กรดอ่อน ได้แก่ กรดที่ให้โปรตอนได้น้อย

เบสแก่ ได้แก่ เบสที่รับโปรตอนได้มาก

เบสอ่อน ได้แก่ เบสที่รับโปรตอนได้น้อย

โดยมีข้อสังเกตเกี่ยวกับคู่กรด- เบส ดังนี้

  • ถ้ากรดเป็นกรดแก่ คู่เบสจะเป็นเบสอ่อน เช่น

HCl (aq) + H 2O ---> H 3O + (aq) + Cl - (aq)

กรดแก่ เบสอ่อน

  • ถ้ากรดเป็นกรดอ่อน คู่เบสจะเป็นเบสแก่ เช่น

HS - (aq) + H 2O ---> H 3O + + S 2- (aq)

กรดอ่อน เบสแก่

  • ถ้าเบสเป็นเบสแก่ คู่กรดจะเป็น กรดอ่อน เช่น

H 3O + + S 2- (aq) ---> HS - (aq) + H 2O

เบสแก่ กรดอ่อน

  • ถ้าเบสเป็นเบสอ่อน คู่กรดจะเป็น กรดแก่ เช่น

Cl - (aq) + H 3O + ---> HCl + H 2O

เบสอ่อน กรดแก่

            ตารางลำดับความแรงของกรดและเบสตัวอย่างตามทฤษฎีของเบรินสเตต- ลาวรี

ครด

คู่เบส

กรดเปอร์คลอริก

กรดไฮโดรไอโอดิก

กรดไฮโดรโบรมิก

กรดไฮโดรคลอริก

กรดไนตริก

กรดซัลฟิวริก

ไฮโดรเนียมไอออน

ไฮโดรเจนซัลเฟตไอออน

กรดไนตรัส

กรดแอซิติก

กรดคาร์บอนิก

แอมโมเนียมไอออน

ไบคาร์บอเนตไอออน

น้ำ

เมทานอล

แอมโมเนีย

HClO 4

HI

HBr

HCl

HNO 3

H 2SO 4

H 3O +

HSO 4 -

HNO 2

CH 3COOH

H 2CO 3

NH 4 +

HCO 3 -

H 2O

CH 3OH

NH 3

เปอร์คลอเรตไอออน

ไอโอไดด์ไอออน

โบรไมด์ไอออน

คลอไรด์ไอออน

ไนเตรตไอออน

ไฮโดรเจนซัลเฟตไอออน

น้ำ

ซัลเฟตไอออน

ไนตรัสไอออน

แอซิเตตไอออน

ไบคาร์บอเนตไอออน

แอมโมเนีย

คาร์บอเนตไอออน

ไฮดรอกไซด์ไอออน

เมทออกไซด์ไอออน

เอไมด์ไอออน

ClO 4 -

I -

Br -

Cl -

NO 3 -

HSO 4 -

H 2O

SO 4 2-

NO 2 -

CH 3COO -

HCO 3 -

NH 3

CO 3 2-

OH -

CH 3O -

NH 2 -

 

3. ดูจากการเรียงลำดับในตารางธาตุ

การพิจารณาความแรงของกรดและเบสดูจากการเรียงลำดับของธาตุที่อยู่ในกรดนั้น ตามตารางธาตุ ซึ่งแบ่งออกได้เป็น

3.1 กรดออกซี หมายถึง กรดที่ประกอบด้วย H, O และธาตุอื่นอีก เช่น HNO 3 H 3PO 4 H 3AsO 4 HClO 4 ถ้าจำนวนอะตอมออกซิเจนเท่ากัน ความแรงของกรดเรียงลำดับดังนี้

 

ดังนั้น H 2SO 4 > H 2SeO 4 , H 3PO 4 > H 3AsO 4

 

3.2 กรดที่ไม่มีออกซิเจน เช่น HCl, HBr, HF, และ HI ความแรงของกรดแรงลำดับดังนี้

HI > HBr > HCl > HF

H 2S > H 2O

รูปสวย น่ารัก glitter emoticon www.yenta4.com

เขียนโดย NooTle : 2008-06-01 10:13:38

วันที่ : 1 มิถุนายน 2551
ชื่อเรื่อง : Acid-Base : กรด-เบส
ชื่อตอน (chapter) : การไทเทรตกรด – เบส

การไทเทรต กรด - 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

จุดยุติ (End point)

คือจุดที่อินดิเคเตอร์เปลี่ยนสี ขณะไทเทรตกรด- เบสอยู่ จุดยุติจะใกล้เคียงกับจุดสมมูลได้นั้น จะ ต้องเลือกอินดิเคเตอร์เหมาะสม ในทางปฏิบัติถือว่าจุดยุติ เป็นจุดเดียวกับจุดสมมูล

จุดยุติ (End point)

การที่จะทราบว่า ปฏิกิริยาการไทเทรตถึงจุดสมมูลหรือยังนั้น จะต้องมีวิธีการที่จะหาจุดสมมูล วิธีการหนึ่งคือ การใช้อินดิเคเตอร์ โดยอินดิเคเตอร์จะต้องเปลี่ยนสีที่จุดที่พอดีหรือใกล้เคียงกับจุดสมมูล นั่นคือ จุดที่อินดิเคเตอร์เปลี่ยนสี จะเรียกว่า จุดยุติ

 

การหาความเข้มข้นของกรดไฮโดรคลอริก โดยการไทเทรตชัน

a) ตวงปริมาตรของสารละลายกรดด้วยปิเปดต์ใส่ขวดชมพู่
b) ไทเทรตสารละลายมาตรฐานจากบิวเรตต์ลงในขวดชมพู่ที่มีสารละลายกรดไฮโดรคลอริกอยู่ด้วย
c) การไทเทรตกรด- เบสจนถึงจุดยุติโดยสังเกตจากอินดิเคเตอร์เปลี่ยนสี
d) อ่านปริมาตรของสารละลายเบส ( สารละลายมาตรฐาน) ที่ใช้ในการทำปฏิกิริยาพอดีกับสารละลายกรดนี้ บันทึกข้อมูล

วิธีการไทเทรตกรด - เบส คือ นำสารละลายกรดหรือเบสตัวอย่างที่ต้องการวิเคราะห์หาปริมาณ มาทำการไทเทรตกับสารละลายเบสหรือกรดมาตรฐานที่ทราบค่าความเข้มข้นที่แน่นอน กล่าวคือ ถ้าสารละลายตัวอย่างเป็นสารละลายกรด ก็ต้องใช้สารละลายมาตรฐานเป็นเบส นำมาทำการไทเทรต แล้วบันทึกปริมาตรของสารละลายมาตรฐานที่ใช้ในการทำปฏิกิริยาพอดีกัน จากนั้นนำไปคำนวณหาปริมาณของสารตัวอย่างต่อไป หรือทางตรงกันข้าม ถ้าใช้สารละลายตัวอย่างเป็นเบส ก็ต้องใช้สารละลายมาตรฐานเป็นกรด

ตัวอย่างเช่น การหาค่าสารละลายกรด HCl ว่ามีความเข้มข้นเท่าใดเราอาจใช้สารละลายมาตรฐาน NaOH เข้มข้น 0.100 โมล/ ลิตร มาทำการไทเทรตกับสารละลาย HCl ตัวอย่าง จำนวนหนึ่ง ( อาจจะเป็น 50 cm 3 ) เมื่อทราบปริมาตรของ NaOH ที่ใช้ในการทำปฏิกิริยาพอดีกับ HCl จำนวน 50 cm 3 นี้โดยอินดิเคเตอร์เป็นตัวบอกจุดยุติ แล้วเราก็สามารถคำนวณหาความเข้มข้นของกรด HCl ได้

รูปที่ 1 การไทเทรตกรด- เบส

       สารละลายมาตรฐาน ที่ทราบความเข้มข้นแน่นอน บรรจุอยู่ในเครื่องแก้วที่เรียกว่า บิวเรตต์ ซึ่งจะมีก๊อกไขปิด- เปิดเพื่อหยดสารละลายมาตรฐานมายังขวดรูปกรวยที่บรรจุสารละลายตัวอย่างที่ต้องการวิเคราะห์ ในการไทเทรต ค่อยๆ หยดสารละลายมาตรฐานลงมาทำปฏิกิริยากับสารตัวอย่างในขวดรูปกรวย เขย่าหรือหมุนขวดรูปกรวยเพื่อให้สารผสมกันพอดี ไทเรตจนกระทั่งอินดิเคเตอร์เปลี่ยนสีก็หยุดไทเทรต แล้วบันทึกปริมาตรสารละลายมาตรฐานที่ใช้ เพื่อนำไปคำนวณหา pH สารละลายต่อไป

       เครื่องแก้วเชิงปริมาตร ที่ใช้ในการถ่ายเทของเหลวตัวอย่าง ลงในขวดรูปกรวยจะใช้เครื่องแก้วที่สามารถ อ่านปริมาตรได้ค่าที่ละเอียด และมีค่าถูกต้องมากที่สุด นั่นคือจะใช้ ปิเปตต์ ( จะไม่ใช้กระบอกตวงเพราะให้ค่าที่ไม่ละเอียด และความถูกต้องน้อย) ซึ่งมีขนาดต่างๆ ให้เลือกใช้ เช่น ขนาด 1 cm 3 , 5, 10, 25, 50 cm 3 เป็นต้น วิธีใช้ปิเปตต์จะใช้ลูกยางช่วยในการดูดสารละลาย โดยในตอนแรก บีบอากาศออกจากลูกยาง ที่อยู่ปลายบนของปิเปตต์ แล้วจุ่มปลายปิเปตต์ ลงในสารละลายที่ต้องการปิเปตต์ แล้วค่อยๆ ปล่อยลูกยาง สารละลายจะถูกดูดขึ้นมาในปิเปตต์ เมื่อสารละลายอยู่เหนือขีดบอกปริมาตร ดึงลูกยางออก รีบใช้นิ้วชี้กดที่ปลายปิเปตต์ค่อยๆ ปล่อยสารละลายออกจนถึงขีดบอกปริมาตรบน จากนั้นก็ปล่อยสารละลาย ออกจากปิเปตต์สู่ขวดรูปกรวยจนหมด

 

 

ปฏิกิริยาในการไทเทรตกรด - เบส

ปฏิกิริยา ที่เกี่ยวข้อง ในการไทเทรตกรด- เบสต่างๆ ได้แก่

1. ปฏิกิริยาระหว่างกรดแก่กับเบสแก่

2. ปฏิกิริยาระหว่างกรดแก่กับเบสอ่อน

3. ปฏิกิริยาระหว่างกรดอ่อนกับเบสแก่

 

สำหรับปฏิกิริยาระหว่างกรดอ่อนกับเบสอ่อนไม่นิยมนำมาใช้ในการไทเทรตกรด- เบส เพราะที่จุดสมมูล หรือจุดที่กรดและเบสทำปฏิกิริยาพอดีกัน สังเกตการเปลี่ยนแปลงได้ไม่ชัดเจน

ปฏิกิริยาระหว่างกรด- เบส เขียนแทนด้วยสมการ

H + (aq) + OH - (aq)  H­ 2O (l)

 

การคำนวณเกี่ยวกับการไทเทรตกรด - เบส

การคำนวณเกี่ยวกับการไทเทรต จะเกี่ยวข้องกับการคำนวณต่อไปนี้

1. การคำนวณความเข้มข้นของกรดหรือเบสที่เข้าทำปฏิกิริยากันพอดี

ปริมาณของกรดหรือเบสจะคำนวณได้จากปริมาณสัมพันธ์ในสมการของปฏิกิริยาระหว่างกรดและเบส m กรด + n เบส  p เกลือ + q น้ำ

 

จากปฏิกิริยาอัตราส่วนระหว่างกรดและเบสเป็นดังนี้

 

 =

หรือ

M aV a =  (M bV b)

เมื่อ

M a , M b คือ ความเข้มข้นเป็น โมล/ ลิตร ของกรดและเบส ตามลำดับ

V a , V b คือ ปริมาตรเป็น ลิตร ของสารละลายกรดและเบส ตามลำดับ

m , n คือ จำนวนโมลของกรดและเบส ตามลำดับ

 

2. การคำนวณเกี่ยวกับ pH ของสารละลายและการสร้างกราฟของการไทเทรต

กราฟของการไทเทรต

เป็นกราฟที่ได้จากการเขียนระหว่าง pH ของสารละลายที่เปลี่ยนไปขณะไทเทรต กับปริมาตรของสารละลายมาตรฐาน จะได้กราฟที่มีรูปร่างเปลี่ยนแปลง ขึ้นอยู่กับความแรงของกรด และเบสที่เกี่ยวข้องในการทำไทเทรต ความเข้มข้นของกรดและเบส สภาวะที่เกิดเป็นบัฟเฟอร์ และการเกิดไฮโดรไลซีสของเกลือ จุดประสงค์ของการเขียนกราฟของการไทเทรต เพื่อศึกษาดูว่า การไทเทรตระหว่างกรด- เบสคู่นั้นจะทำได้หรือไม่ และยังใช้เป็นส่วนหนึ่งในการเลือกใช้อินดิเคเตอร์อีกด้วย ซึ่งกราฟของการไทเทรตนี้ แบ่งออกได้เป็น 3 ช่วง คือ

1. ก่อนถึงจุดสมมูล

2. ที่จุดสมมูล จำนวนโมลของกรดจะทำปฏิกิริยาพอดีกับเบส

3. หลังจุดสมมูล

 

1. การไทเทรตระหว่างกรดแก่กับเบสแก่

การไทเทรตกรดแก่ด้วยเบสแก่นั้น ทั้งกรดแก่และเบสแก่ต่างก็แตกตัวได้หมด ตัวอย่างเช่น การไทเทรตสารละลายกรดเกลือ (HCl) ด้วยสารละลายมาตรฐานเบส NaOH ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นคือ


HCl(aq) + NaOH(aq) ฎ H 2O (l) + NaCl (aq)

การไทเทรตระหว่างกรดแก่และเบสแก่ สารละลายผลิตภัณฑ์ที่ได้เป็นเกลือที่ไม่เกิดปฏิกิริยาไฮโดรไลซีส ดังนั้น การหาค่า pH ก็คำนวณจากปริมาณ H 3O + หรือ OH - ที่มีอยู่ในสารละลายนั้นโดยตรงและมี pH ของสารละลายเท่ากับ 7

. การไทเทรตระหว่างกรดอ่อนกับเบสแก่

การไทเทรตกรดอ่อนกับเบสแก่ เช่น กรดแอซิติก (CH 3COOH) กับโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) เมื่อถึงจุดสมมูล สารละลายที่ได้จะมีโซเดียมแอซิเตต ซึ่งเกิดไฮโดรไลซีสได้ และสารละลายจะมี pH > 7

 

3. การคำนวณ pH ของสารละลายจากปฏิกิริยาระหว่างกรดแก่กับเบสอ่อน

การไทเทรตกรดแก่กับเบสอ่อน เช่น กรด HCl กับ NH 3 จะได้เกลือ NH 4Cl ซึ่งเกิดไฮโดรไลซีสได้สารละลายที่เป็นกรดมี pH < 7 ที่จุดสมมูล

 

 

การไทเทรตกรดพอลิโปรติก

กรดโพลิโปรติกสามารถให้โปรตอน (H +) กับเบสได้มากกว่า 1 โปรตอน ตัวอย่างเช่น กรดซัลฟิวริก (H 2SO 4) เป็นกรดไดรโปรติก ให้โปรตอนได้ 2 ตัว กรดฟอสฟอริก (H 3PO 4) เป็นกรดไตรโปรติก ใหโปรตอนได้ 3 ตัว สมการแสดงภาวะสมดุลของกรดพอลิโปรติก สามารถเขียนได้ดังนี้

 H 2M + H 2O H 3O + + HM -

        HM - + H 2O H 3O + + M 2-

H 2M เป็นกรดไดโปรติก มีค่าคงที่การแตกตัว K 1 และ K 2 ในการไทเทรตกรไดโปรติกนี้กับเบสกรดจะทำปฏิกิริยากับเบสเป็น 2 ขั้นด้วยกัน และมีจุดสมมูลเกิดขึ้น 2 จุดด้วยกัน

  • จุดสมมูลที่หนึ่ง โปรตอนตัวแรกทำปฏิกิริยาพอดีกับเบส
  • จุดสมมูลที่สอง โปรตอนตัวที่สองทำปฏิกิริยาพอดีกับเบส

ความเข้มข้นของ H + ในสารละลาย หรือ pH ของสารละลายจะขึ้นอยู่กับค่า K 1 และ K 2 ในการไทเทรตกรดพอลิโปรติกนี้ ถ้า  < 10 3 จะเกิดความคลาดเคลื่อนได้ โดยเฉพาะที่จุดสมมูลที่หนึ่ง

อินดิเคเตอร์กับการไทเทรตกรด - เบส

อินดิเคเตอร์กรด- เบส ที่เหมาะสมกับปฏิกิริยาการไทเทรตจะต้องมีค่า pH ที่จุดกึ่งกลางช่วงการเปลี่ยนสีใกล้เคียงหรือเท่ากับ pH ที่จุดสมมูลของปฏิกิริยา นอกจากนี้ การเลือกใช้อินดิเคเตอร์กรด- เบส ต้องพิจารณาสีที่ปรากฎ จะต้องมีความเข้มมากพอที่จะมองเห็นได้ง่าย หรือเห็นการเปลี่ยนสีได้ชัดเจน ช่วงการเปลี่ยนสีของอินดิเคเตอร์ จะเกิดขึ้นในช่วง 2 หน่วย pH

 

การประยุกต์การไทเทรตกรด - เบสเพื่อหาปริมาณสารในชีวิตประจำวัน

การไทเทรตกรด- เบส ใช้ประยุกต์หาปริมาณสารที่เป็นสารอินทรีย์ สารอนินทรีย์

และสารชีวโมเลกุลได้

ตัวอย่างการประยุกต์ใช้ ได้แก่ การหาปริมาณกรดอ่อนในน้ำส้ม น้ำมะนาว และในไวน์ การหาปริมาณเบส Mg(OH) 2 , MgO ในยาลดกรด หรือการหาปริมาณโปรตีนในอาหาร

  • การหาปริมาณกรดอ่อนในน้ำสม ทำได้โดยการปิเปตต์น้ำส้มเจือจางด้วยน้ำกลั่นประมาณ 5 เท่า แล้วไทเทรตกับสารละลายมาตรฐาน NaOH เข้มข้น 0.1000 M โดยใช้ฟีนอล์ฟทาลีนเป็นอินดิเคเตอร์ ไทเทรตจนสารละลายเปลี่ยนจากไม่มีสีเป็นสีชมพู แล้วคำนวณหาร้อยละของกรดแอซิติก (CH 3COOH) โดยมวลต่อปริมาตร

  • การหาปริมาตรกรดอ่อนในมะนาวและในไวน์ ก็ทำได้โดยวิธีเดียวกับการหาปริมาณกรดแอซิติกในน้ำส้ม การรายงานผล จะรายงานเป็นร้อยละของกรดแอซิติก ( ในน้ำมะนาว) และกรดทาร์ทาริก ( ในไวน์)

  • การหาปริมาณ Mg(OH) 2 ก็ทำได้โดยการไทเทรตกับสารละลายมาตรฐานโดยตรง เช่น ไทเทรตกับกรด HCl สำหรับการหาปริมาณ MgO จะต้องเปลี่ยนให้เป็น Mg(OH) 2 โดยการใช้เบส แล้วค่อยไทเทรตกับสารละลายกรดมาตรฐาน

  • การหาปริมาณโปรตีนในอาหาร ต้องใช้วิธีทางอ้อมในการวิเคราะห์ โดยการหาปริมาณไนโตรเจนที่อยู่ในเอมีน ซึ่งเป็นกรดอะมิโนในโปรตีน การหาปริมาณไนโตรเจนนี้ทำได้โดยการเปลี่ยนไนโตรเจนให้อยู่ในรูปของ NH 3 แล้วไทเทรตกับสารละลายมาตรฐาน

รูปสวย น่ารัก glitter emoticon www.yenta4.com

เขียนโดย NooTle : 2008-06-01 10:13:38


/2