ทฤษฎีกรด-เบส

    การนิยามกรด-เบส มีการใช้หลากหลายทฤษฎี ดังนี้

1. ทฤษฎี Arrhenius Concept กล่าวว่า

        กรดคือสารประกอบที่มี H และเมื่อละลายน้ำจะแตกตัวให้ H+ หรือ H3O+  ส่วนเบสคือสารประกอบที่มี OH และเมื่อละลายน้ำจะแตกตัวให้ OH- ซึ่งในทฤษฎีนี้ ข้อจำกัดคือ สารประกอบต้องละลายได้ในน้ำ และไม่สามารถอธิบายได้ว่าทำไมสารประกอบบางชนิดเช่น NH3 จึงเป็นเบส
   

2. 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
   
   

3. 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

1. กรด Monoprotic แตกตัว 1 ได้แก่ HNO3, HCIO3, HCIO4, HCN 
2. กรด Diprotic แตกตัว 2 ได้แก่ H2SO3, H2CO3
3. กรด Polyprotic แตกตัว 3 ได้แก่   H3PO4

เบสแบ่งออกเป็น 3 ชนิด ดังนี้

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 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