บทความนี้ พี่ TUTOR VIP จะมาสรุปเนื้อหาเคมีเรื่อง “กรดและเบส” ซึ่งเป็นหัวข้อที่น่าสนใจและมีความสำคัญในการศึกษาเคมี กรด-เบส จะมีความน่าสนใจอย่างไร? ตามไปทำความเข้าใจในบทความพร้อมกันเลย!
ทฤษฎีกรด-เบส
การนิยามกรด-เบส มีการใช้หลากหลายทฤษฎี ดังนี้
-
ทฤษฎี Arrhenius Concept กล่าวว่า
กรดคือสารประกอบที่มี H และเมื่อละลายน้ำจะแตกตัวให้ H+ หรือ H3O+ ส่วนเบสคือสารประกอบที่มี OH และเมื่อละลายน้ำจะแตกตัวให้ OH- ซึ่งในทฤษฎีนี้ ข้อจำกัดคือ สารประกอบต้องละลายได้ในน้ำ และไม่สามารถอธิบายได้ว่าทำไมสารประกอบบางชนิดเช่น NH3 จึงเป็นเบส -
ทฤษฎี Bronsted-Lowry Concept กล่าวว่า
กรดคือสารที่สามารถให้โปรตอนแก่สารอื่น ส่วนเบสคือสารที่สามารถรับโปรตอนจากสารอื่น โดยสามารถเห็นการปฏิกิริยาระหว่างกรดกับเบสในตัวอย่างการแลกเปลี่ยนโปรตอน เช่น ปฏิกิริยาระหว่าง NH3(aq)+H2O(1)=NH4(aq)+OH-(aq) ในปฏิกิริยานี้ NH3 เป็นเบสและ H2O เป็นกรด แต่ในปฏิกิริยาย้อนกลับ NH4+ เป็นกรดและ OH- เป็นเบส อาจสรุปได้ว่าทิศทางของปฏิกิริยาจะขึ้นอยู่กับความแรงของเบส -
ทฤษฎี Lewis Concept กล่าวว่า
กรดคือสารที่สามารถรับอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว (electron pair acceptor) จากสารอื่น ส่วนเบสคือสารที่สามารถให้อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว (electron pair donor) แก่สารอื่น ทฤษฎีนี้ใช้ในการอธิบายกรดและเบสตามแนวคิดของ Arrhenius และ Bronsted-Lowry ได้ และมีข้อได้เปรียบคือสามารถอธิบายกรดและเบสในกรณีที่เกิดปฏิกิริยาระหว่างกัน และได้สารประกอบที่มีพันธะโคเวเลนต์ เช่น OH-(aq)+CO2(aq)=HCO3-(aq) และ BF3+NH3=BF3-NH3
การแบ่งประเภท กรด-เบส
กรดแบ่งออกเป็น 3 ชนิด ดังนี้
- กรด Monoprotic แตกตัว 1 ได้แก่ HNO3, HCIO3, HCIO4, HCN
- กรด Diprotic แตกตัว 2 ได้แก่ H2SO3, H2CO3
- กรด Polyprotic แตกตัว 3 ได้แก่ H3PO4
เบสแบ่งออกเป็น 3 ชนิด ดังนี้
- เบสที่มี OH- ตัวเดียว เช่น LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH
- เบสที่มี OH- 2 ตัว เช่น Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2
- เบสที่มี OH- 3 ตัว เช่น AI(OH)3, Fe(OH)3
การวัดความเป็นกรด-เบส
สามารถวัดความเป็นกรด-เบสได้โดยใช้ค่า pH และ pOH
ค่า pH (Positive potential of hydrogen ion) คือค่าที่ใช้วัดความเป็นกรดหรือเบส โดย pH ต่ำกว่า 7 แสดงว่าเป็นกรด และ pH มากกว่า 7 แสดงว่าเป็นเบส ส่วน pH เท่ากับ 7 แสดงว่าเป็นสารละลายที่มีความเป็นกลาง (Neutral)
ค่า pOH คือค่าที่ใช้วัดความเป็นเบสของสารละลาย โดย pOH ต่ำกว่า 7 แสดงว่าเป็นเบส และ pOH มากกว่า 7 แสดงว่าเป็นกรด
เรื่องน่ารู้เกี่ยวกับ กรด-เบส
สารละลายกรด คือสารละลายที่มีรสเปรี้ยว เปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากน้ำเงินเป็นแดง หรือทำปฏิกิริยากับโลหะได้ แก๊ส H2 และเกลือ
สารละลายเบส คือสารละลายที่มีรสขม เปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากแดงเป็นน้ำเงิน หรือมีลักษณะลื่นๆ
ในการอธิบายความแรงของกรดและเบส จะใช้คำว่ากรดแก่และเบสแก่
กรดแก่ คือ กรดที่สามารถแตกตัวได้ 100% ในน้ำ เช่น HCI, H2SO4, HNO3, HBr, HCIO4 และ HI
เบสแก่ คือ เบสที่สามารถแตกตัวได้ 100% ในน้ำ เช่น Hydroxide ของธาตุหมู่ 1 และ 2 เช่น NaOH, LiOH, CsOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2 เป็นต้น
กรดอ่อน คือ กรดที่สามารถแตกตัวเป็นไอออนได้เพียงบางส่วน เช่น กรดแอะซีติก (acetic acid) ในน้ำส้มสายชู (vinegar) และยาแอสไพริน (acetylsalicylic acid)
เบสอ่อน คือ เบสที่สามารถแตกตัวเป็นไอออนได้เพียงบางส่วน เช่น NH3, urea, aniline เป็นต้น
หวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์ และช่วยให้น้อง ๆ เข้าใจเรื่อง “กรด-เบส” มากขึ้นนะ
ส่วนใครที่กำลังมองหาที่ติวเคมี หรือมีข้อสงสัยเพิ่มเติมก็มาปรึกษาพี่ TUTOR VIP ได้นะ พี่ ๆ ยินดีให้คำปรึกษาเสมอ
บทความต่อไป TUTOR VIP จะมาแนะนำอะไรอีกนั้น ฝากติดตามกันด้วยนะ
ด้วยความร่วมมือของ TUTOR-VIP X Clearnote Thailand
บทความล่าสุด
สังคมและประวัติศาสตร์
“อารยธรรมโรมัน” อารยธรรมที่ทรงอิทธิพลถึงปัจจุบัน
สังคมและประวัติศาสตร์
สรุป ‘อารยธรรมกรีก’ อารยธรรมโบราณที่มีเสน่ห์
สังคมและประวัติศาสตร์
เจาะลึก ‘อารยธรรมอียิปต์’! อารยธรรมที่ยิ่งใหญ่ของโลก