Transcript Document 7634871

สารละลายอิเล็กโทรไลต์
สารละลาย
แบ่ งตามการนาไฟฟ้ า
สารละลายอิเล็กโทรไลต์
สารละลายอิเล็กโทรไลต์ แก่
สารละลายนอนอิเล็กโทรไลต์
สารละลายอิเล็กโทรไลต์ อ่อน
สารละลายกรดและสารละลายเบส
สารละลาย
แบ่ งตามการเปลีย่ นสี ของกระดาษลิตมัส
นา้ เงิน
กรด
แดง
ไม่ เปลีย่ นสี
กลาง
แดง
นา้ เงิน
เบส
ทฤษฎีกรด-เบส
ทฤษฎีกรด-เบสของเบรินสเตด - ลาว
รี
ทฤษฎีกรด-เบสของอาร์ เรเนียส
ทฤษฎีกรด-เบสของลิวอิส
คู่กรด - เบส
คู่กรดคือสารที่ทาหน้าที่เป็ นกรด
คู่เบส คือ สารที่ทาหน้าที่เป็ นเบส
โมเลกุลที่เป็ นคู่กรด-เบสกันจะมีโปรตอนต่างกัน 1 โปรตอน
เช่น
NH3 + H2O
NH4+ OH -
ดังนั้น NH3 และ NH4+ , H2O และ OH - เป็ นคู่กรด-เบส
ซึ่งกันและกัน
การแตกตัวของกรดและเบส
การแตกตัวของกรด
การแตกตัวของกรดแก่
การแตกตัวของกรดอ่อน
การแตกตัวของเบส
การแตกตัวของเบสแก่
การแตกตัวของเบสอ่อน
การแตกตัวของนา้ บริสุทธิ์
น้ าบริ สุทธิ์ เป็ นสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนมาก
 น้ าบริ สุทธิ์ นาไฟฟ้าได้เล็กน้อยเพราะน้ าสามารถแตกตัวได้เอง
ซึ่งเรี ยกว่า self-ionization หรื อ autoprotolysis
ดังสมการ
ที่อุณหภูมิ 25 oC
Kw = [H3O+][OH-] = 1.0 x 10-14
[H3O+] = [OH-] = 1.0 x 10-7 mol/dm3
การเปลีย่ นความเข้ มข้ นของ H3O+และ OH- ในนา้
การเติมกรดหรื อเบสลงในน้ า เป็ นการรบกวนสมดุลของน้ า
ทาให้[H3O+] หรื อ [OH-] เปลี่ยนแปลงไปในสัดส่ วนที่
จะรักษาค่าคงที่สมดุลของน้ าให้เท่ากับ 1.0 x 10-4
ถ้าเติมกรดลงในน้ า จะได้สารละลายที่มีความเข้มข้นของ
H3O+ มากกว่า 1.0 x 10-7 mol/dm3
ถ้าเติมเบสลงในน้ า จะได้สารละลายที่มีความเข้มข้นของ
OH- มากกว่า 1.0 x 10-7 mol/dm3
pH ของสารละลาย
ความหมายของ pH
วิธีการวัด pH ของสารละลาย
กระดาษลิตมัส
พีเอชมิเตอร์
ยูนิเวอร์ซลั อินดิเคเตอร์
อินดิเคเตอร ์สำหร ับกรด-เบส
อินดิเคเตอร์ สาหรับกรด - เบส
ความหมายและหลักการทางาน
ตัวอย่างอินดิเคเตอร์
อินดิเคเตอร์กรด-เบสสามัญบางชนิด
อินดิเคเตอร์จากพืชที่สกัดด้วยน้ า
สารละลายกรด - เบสในชีวติ ประจาวันและในสิ่ งมีชีวติ
หินงอก
หินย้ อย
สารละลายกรด - เบสใน
ชีวติ ประจาวัน
ความเป็ นกรด - เบส ในด้ าน
การเกษตร
ฝนกรด
ไม่ ใช่
ใช่
สารละลายอิเล็กโทรไลต์
สารละลายอิเล็กโทรไลต์
คือ สารละลายที่นาไฟฟ้าได้
ตัวอย่างเช่น สารละลายกรด-เบสทุกชนิด
และสารละลายที่เป็ นกลางบางชนิด
สารละลายกรด สารละลายที่เป็ นกลาง สารละลายเบส
HCl
NaCl
NH3
สารละลายอิเล็กโทรไลต์
สารละลายนอนอิเล็กโทรไลต์ (nonคืelectrolyte)
อ สารละลายที่ไม่นาไฟฟ้าหรื อไม่แตกตัว
ตัวอย่างเช่น
สารละลายของน้ าตาลทราย
C6H12O6
เอทานอล
C2H5OH
สารละลายอิเล็กโทรไลต์
สารละลายอิเล็กโทรไลต์ แก่ (strong
คือelectrolyte)
สารละลายที่นาไฟฟ้าได้ดี
ตัวอย่างเช่น
สารละลายกรดแก่
HCl
สารละลายเบสแก่
NaOH
สารละลายอิเล็กโทรไลต์
สารละลายอิเล็กโทรไลต์ อ่อน(weak
คืelectrolyte)
อ สารละลายที่นาไฟฟ้าได้นอ้ ย
ตัวอย่างเช่น
สารละลายกรดอ่อน สารละลายเบสอ่อน
CH3COOH
NH3
สารละลายกรดและสารละลายเบส
สารละลายกรด
* มีรสเปรี้ ยว มีฤทธิ์กดั
* เปลี่ยนสี กระดาษลิตมัสจากสี น้ าเงินเป็ นสี แดง
* ค่า pH น้อยกว่า 7
* มี H3O+ อยูใ่ นสารละลาย
* ทาปฏิกิริยากับโลหะได้ แก๊ส H2
* ทาปฏิกิริยากับสารประกอบคาร์บอเนตหรื อสารประกอบ
ไฮโดรเจนคาร์ บอเนตได้ ก๊าซคาร์ บอนไดออกไซด์(CO2)
* ทาปฏิกิริยาสะเทินกับเบสได้เกลือกับน้ า
สารละลายกรดและสารละลายเบส
สารละลายทีเ่ ป็ นกลาง
* ไม่เปลี่ยนสี กระดาษลิตมัส
* ค่า pH เท่ากับ 7
* ตัวอย่างเช่น
สารละลายของน้ าตาลทราย
C6H12O6
เอทานอล
C2H5OH
สารละลายกรดและสารละลายเบส
สารละลายเบส
* มีรสฝาดขม ลื่นมือคล้ายสบู่
* เปลี่ยนสี กระดาษลิตมัสจากสี แดงเป็ นสี น้ าเงิน
* ค่า pH มากกว่า 7
* มี OH - อยูใ่ นสารละลาย
* ไม่ทาปฏิกิริยากับโลหะ
* ทาปฏิกิริยากับเกลือแอมโมเนียมได้ก๊าซแอมโมเนีย
(NH3)
* ทาปฏิกิริยาสะเทินกับกรดได้เกลือกับน้ า
ทฤษฎีกรด-เบส
ทฤษฎีกรด-เบสของอาร์ เรเนียส
กรด คือ สารที่ละลายน ้าแล้ วแตกตัวให้ ไฮโดรเจนไอออน(H+)
เมื่อรวมตัวกับน ้าจะเกิดเป็ นไฮโดรเนียมไอออน
(H3O+)
เช่HCl(g)
น + H2O(l) H3O+(aq) + Cl-(aq)
เบส คือ สารที่ละลายน ้าแล้ วแตกตัวให้ ไฮดรอกไซด์ไอออน
(OH-) เช่น
LiOH(s) + H2O(l) Li+(aq) + OH-(aq)
ทฤษฎีกรด-เบส
ทฤษฎีกรด-เบสของเบรินส
เตด -คือลาวรี
กรด
สารที่จ่ายโปรตอนให้ สารอื่นได้
เบส คือ สารที่รับโปรตอนให้ สารอื่นได้
กรด
เบส
ทฤษฎีกรด-เบส
ทฤษฎีกรด-เบสของลิวอิส
กรด คือ สารที่รับคูอ่ ิเล็กตรอน
เบส คือ สารที่เป็ นฝ่ ายให้ คอู่ ิเล็กตรอน
เบส
กรด
การแตกตัวของกรดและเบส
การแตกตัวของกรด
กรด monoprotic คือกรดที่แตกตัวได้แค่ 1 ครั้ง เช่น
CH3COOH + H2O
CH3COO- + H3O+
กรด polyprotic คือกรดที่แตกตัวได้อย่างน้อย 2 ครั้ง เช่น
H2SO4 + H2O
HSO4 - + H3O+ Ka1
HSO4 - + H2O
SO4 2- + H3O+ Ka2
Ka2 ย่อมน้อยกว่า Ka1 เสมอ เพราะในขั้นที่ 2 ต้องแยก
โปรตอนจากไอออนลบซึ่ งต้องใช้พลังงานมากกว่าการแยก
จากสภาวะที่เป็ นกลาง
การแตกตัวของกรดและเบส
การแตกตัวของกรดแก่
กรดแก่ คือ กรดที่เเตกตัวเป็ นไอออนในน ้าได้ หมด
เป็ นการเปลี่ยนแปลงไปข้างหน้าอย่างเดียว
ได้เเก่ HNO3, HCl, HI, HBr,
H2SO4 เเละ HClO4
ดั
ง
สมการ
HBr(g) + H2O(l)
H2SO4(g) + H2O(l)
H3O+(aq) + Br-(aq)
H3O+(aq) + HSO4-(aq)
การแตกตัวของกรดและเบส
การแตกตัวของกรดอ่ อน
กรดอ่อน คือ กรดที่แตกตัวได้บางส่ วน เช่น CH3COOH, HF
เป็ นต้น
การบอกปริ มาณการแตกตัวของกรดอ่อนบอกเป็ นร้อยละหรื อ
ค่าคงที่สมดุล (Ka)
เมื่อ [ ] เป็ นความเข้มข้น
(mol/dm3)
การแตกตัวของกรดและเบส
การแตกตัวของเบสแก่
เบสเเก่ คือ เบสที่เเตกตัวเป็ นไอออนในน ้าได้ หมด
เป็ นการเปลี่ยนแปลงไปข้างหน้าอย่างเดียว
ได้เเก่ ไฮดรอกไซด์ของโลหะหมู่ 1 เเละหมู่ 2
เช่น LiOH, NaOH, Mg(OH)2,
Ca(OH)2 เป็ นต้นดังสมการ
NaOH(s) + H2O(l) Na+(aq) + OH-(aq)
Ca(OH)2(s) + H2O(l) Ca2+(aq) + 2OH-(aq)
การแตกตัวของกรดและเบส
การแตกตัวของเบสอ่ อน
เบสอ่อน คือเบสที่เเตกตัวได้บางส่ วน เช่น NH3 เป็ น
ต้น
การบอกปริ มาณการแตกตัวของเบสอ่อนบอกเป็ นร้อยละ
หรื อเป็ นค่าคงที่สมดุล (Kb)
เมื่อ [ ] เป็ นความเข้มข้น
(mol/dm3)
pH ของสารละลาย
ความหมายของ pH
pH คือ ช่วงของตัวเลขที่บอกความเป็ นกรด-เบส คือ
pH 1-6 เป็ นกรด, 7 เป็ นกลาง และ 8-14 เป็ นเบส
pH = - log [H+]
pOH = - log [OH-]
pH + pOH = 14
pH ของสารละลาย
วิธีการวัด pH ของสารละลาย
กระดาษลิตมัส บอกได้วา่ สารละลายนั้นเป็ นกรดหรื อเบส
กรด เปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากสี น้ าเงินเป็ นสี แดง
เบส เปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากสี แดงเป็ นสี น้ าเงิน
pH ของสารละลาย
วิธีการวัด pH ของสารละลาย
พีเอชมิเตอร์ (pH meter) สามารถวัด pH ของ
สารละลายในช่วง pH 0 - 14
pH ของสารละลาย
วิธีการวัด pH ของสารละลาย
ยูนิเวอร์ ซัลอินดิเคเตอร์ คือ อินดิเคเตอร์ ที่เปลี่ยนสีได้
ทุกช่วง pH เกิดจากการนาอินดิเคเตอร์หลายๆ ชนิดมา
รวมกัน
อินดิเคเตอร ์สำหร ับกรด-เบส
ความหมายของอินดิเคเตอร์
เป็ นสารอินทรี ยท์ ี่เปลี่ยนสี ได้เมื่อ pH ของสารละลายเปลี่ยน
(อินดิเคเตอร์แต่ละชนิดมีสีและ pH ที่เปลี่ยนสี ต่างกัน)
หลักการทางาน
เช่น ลิตมัส แดง ---> น้ าเงิน ในสารละลายที่เป็ นเบส
HIn
H+ + Inแดง
น้ าเงิน
ในสภาวะกรด [H+] จะทาให้สมดุลไปทางซ้าย --> สี แดง
ในสภาวะเบส [OH-] จะทาให้กรด HIn แตกตัว ---> สี น้ าเงิน
อินดิเคเตอร ์สำหร ับกรด-เบส
อินดิเคเตอร์ กรด-เบสสามัญบางชนิด
อินดิเคเตอร์ ช่ วง pH ทีเ่ ปลีย่ นสี
สี ทเี่ ปลีย่ น
ไทมอลบลู(กรด)
แดง - เหลือง
1.2 - 2.8
เมทิลออเรนจ์
แดง - เหลือง
3.2 - 4.4
เมทิลเรด
แดง - เหลือง
4.2 - 6.3
โบรโมไทมอลบลู
6.0 - 7.6 เหลือง - นา้ เงิน
ไทมอลบลู(เบส)
8.0 - 9.6 เหลือง - นา้ เงิน
ฟี นอล์ ฟทาลีน
8.3 - 10.0 ไม่ มสี ี - ชมพู
ที่มา : หนังสื อเรียนวิชาเคมี เล่ม 5 ว 034 หน้ า 70
อินดิเคเตอร ์สำหร ับกรด-เบส
อินดิเคเตอร์ จากพืชที่สกัดด้ วยนา้
ชนิดของพืช
อัญชัน(ม่ วง)
กระเจี๊ยบ
ขมิน้ ชัน
ชบาซ้ อน
กล้ วยไม้
ทองกวาว
ช่ วง pH ทีเ่ ปลีย่ นสี
สี ทเี่ ปลีย่ น
แดง - ม่ วง
1-3
แดง - เขียว
6-7
เหลือง - ส้ ม
6-7
เหลือง - นา้ เงิน
7-8
ไม่ มสี ี - เหลือง
10 - 11
11 - 12 เหลืองเขียว - แดง
ที่มา : หนังสื อเรียนวิชาเคมี เล่ม 5 ว 034 หน้ า 71
สารละลายกรด - เบสในชีวติ ประจาวันและในสิ่ งมีชีวติ
สารละลายกรด - เบสในชีวติ ประจาวัน มีหลายชนิด ทังที
้ ่เป็ นอาหาร
เครื่ องใช้และสารในสิ่ งแวดล้อม
รวมทั้งของเหลวในสิ่ งมีชีวติ
สารละลายกรด - เบสในชีวติ ประจาวันและในสิ่ งมีชีวติ
ด้ านการเกษตร ใช้ ปนู ขาวเติมลงไปในดิน
เพื่อลดความเป็ นกรดของดิน
สารละลายกรด - เบสในชีวติ ประจาวันและในสิ่ งมีชีวติ
หินงอกและหินย้อย เกิดจากกรดทา
ปฏิกิริยากับหิ นปูนทาให้เกิดการกร่ อน
ของหิ นปูน ดังสมการ
2H3O+(aq) + CaCO3
Ca2+(aq) + 3H2O(l) + CO2(g)
เมื่อน้ าฝนไหลผ่านตามเพดานถ้ าจะ
ละลายแคลเซี ยมคาร์บอเนตไปด้วย
สารละลายกรด - เบสในชีวติ ประจาวันและในสิ่ งมีชีวติ
ฝนกรด หมายถึงน ้าฝนที่มีคา่ ความเป็ น
กรด-เบสต่ากว่าระดับ 5.6 กรดในน้ าฝน
เกิดจากการละลายน้ าของก๊าซ CO2 SO2
NO2 NO ที่มีอยูใ่ นบรรยากาศ
ซึ่งเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ
และจากการกระทาของมนุ ษย์