acid and base
DESCRIPTION
Acid&Base for TeachingTRANSCRIPT
กรด และ เบสAcids and Bases
KruSanti PanthchaiChemistry Srikranuan wittayakom School
กรดและเบส
กรดและเบส
สารละลายต่�อไปนี้��มี�สมีบ�ต่�เป�นี้กรด หร�อเป�นี้เบส และนี้�าไฟฟ�าได�หร�อไมี�• HCl CH3COOH NaCl KNO3 NaOH KOH NH3
CH3COONa NH4Cl C2H5OH C12H22O11
สารอ�เล�กโทรไลต่"และนี้อนี้อ�เล�กโทรไลต่"(Electrolyte And Non-electrolyte)
• สารอิ�เล็�กโทรไล็ต์� คื�อิสารท��นำ�าไฟฟ�าได้�เมื่��อิหล็อิมื่เหล็ว หร�อิสารท��แต์กต์�วเป็ นำไอิอิอินำได้�ในำสารล็ะล็าย เร�ยกว$าสารอิ�เล็�กโทรไล็ต์�
• สารนำอินำอิ�เล็�กโทรไล็ต์� คื�อิสารท��ไมื่$แต์กต์�วเป็ นำไอิอิอินำในำสารล็ะล็าย เร�ยกว$านำอินำอิ�เล็�กโทรไล็ต์�
สารอ�เล�กโทรไลต่"และนี้อนี้อ�เล�กโทรไลต่"(Electrolyte And Non-electrolyte)
สมีบ�ต่�ของกรด-เบส• ค.ศ.1661โรเบ�ร"ต่ บอยล"(ชาวอ�งกฤษ)สร+ปสมีบ�ต่�ของกรด(acid)และด�าง(alkali)• กรดมี�รสเปร��ยว มี�สมีบ�ต่�
ก�ดกร�อนี้ เปล�,ยนี้ส�ล�ต่มี�สจากนี้��าเง�นี้เป�นี้แดง
• ด�างมี�รสขมี ท�าให�ร/ �ส0กล�,นี้ เปล�,ยนี้ส�ล�ต่มี�สจากแดงเป�นี้นี้��าเง�นี้
ไอออนี้ในี้สารละลายกรดและสารละลายเบส
ทฤษฎี�กรด-เบส
Lewis
ทฤษฎี�กรด-เบสอาร"เรเนี้�ยส
• กรด้ คื�อิสารท��ล็ะล็ายนำ�%าแล็�วแต์กต์�วให�ไฮโด้รเจนำไอิอิอินำ : H+(aq)• เบส คื�อิสารท��ล็ะล็ายนำ�%าแล็�วแต์กต์�วให�ไฮด้รอิกไซด้�ไอิอิอินำ : OH-(aq)
สมื่การการแต์กต์�วขอิงกรด้แล็ะเบสสมื่การการแต์กต์�วขอิงกรด้แล็ะเบสกรด้กรด้ HCl(l) HHCl(l) H++(aq) + Cl(aq) + Cl--(aq)(aq)
HNOHNO33(l) H(l) H++(aq) + NO(aq) + NO33--
เบสเบส NaOH(s) NaNaOH(s) Na++(aq) + OH(aq) + OH--
(aq)(aq)
Ca(OH)Ca(OH)22(s) Ca(s) Ca2+2+(aq) + 2OH(aq) + 2OH--
(aq)(aq)
H2O
H2O
H2O
H2O
ทฤษฎี�กรด-เบสเบร�นี้สเต่ด-ลาวร�
• กรด้ คื�อิสารท��สามื่ารถให�โป็รต์อินำแก$สารอิ��นำ(proton donor)• เบส คื�อิสารท��สามื่ารถร�บโป็รต์อินำจากสารอิ��นำ(proton acceptor)
โป็รต์อินำ หมื่ายถ-งไฮโด้รเจนำไอิอิอินำในำภาวะแก/ส : H+(g)
ทฤษฎี�กรด-เบสล�วอ�ส
• กรด้ คื�อิสารท��ร�บอิ�เล็�กต์รอินำคื0$• เบส คื�อิสารท��ให�อิ�เล็�กต์รอินำคื0$
ทฤษฎี�กรด-เบสล�วอ�ส
• กรด้ คื�อิสารท��ร�บอิ�เล็�กต์รอินำคื0$• เบส คื�อิสารท��ให�อิ�เล็�กต์รอินำคื0$
ค/�กรด-เบสConjugate acid-base pairs
ค/�กรด-เบสConjugate acid-base pairs
ค/�กรด-เบสConjugate acid-base pairs
ลองค�ดลองท�าด/
จงระบ+ค/�กรด-เบสในี้ปฏิ�ก�ร�ยาต่�อไปนี้��• HF(aq)+NH3(aq) F-(aq)+NH4
+(aq)
• CH3COOH(aq)+H2O(l)
CH3COO(aq)+H3O+(aq)
• C6H5NH2(aq)+HNO3(l)
C6H5NH3+(aq)+NO3
-(aq)
การแต่กต่�วของกรดและเบส
การแต่กต่�วของกรดแก�และกรดอ�อนี้
• กรดแก�(Strong acid) หมีายถึ0งกรดท�,ให�โปรต่อนี้แก�นี้��าได�ด� HCl(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Cl-(aq)
• กรดอ�อนี้(Weak acid) หมีายถึ0งกรดท�,ให�โปรต่อนี้แก�นี้��าได�นี้�อย CH3COOH(aq)+H2O(l) H3O+(aq)+CH3COO-(aq)
การแต่กต่�วของเบสแก�และเบสอ�อนี้
• เบสแก�(Strong base) หมีายถึ0งเบสท�,ละลายนี้��าแล�วแต่กต่�วให�OH- ได�อย�างสมีบ/รณ์" MOH(s) MOH(aq) M+(aq)+OH-(aq)
• เบสอ�อนี้(Weak base) หมีายถึ0งเบสท�,แต่กต่�วในี้นี้��าได�นี้�อยB(aq) + H2O(l) BH+(aq) + OH-(aq)
H2O H2O
ความีแรงของกรดและเบส
NH3 + H2O NH4+ + OH-
เบส(1) กรด(2) กรด(1) เบส(2) OH- เป�นี้เบสท�,แรงกว�า NH3 และ NH4
+เป�นี้กรดท�,แรงกว�า H2O
ความีแรงของกรดและเบส
ความีแรงของกรดและเบส
ความีแรงของกรดไฮโดร
ความีแรงของกรดไฮโดร
ความีแรงของกรดออกซี�
ความีแรงของกรดออกซี�
ร�อยละการแต่กต่�วของกรดและเบส
ร�อยละการแต่กต่�วของกรด= x 100
ร�อยละการแต่กต่�วของเบส= x 100
ต์�วอิย$าง สารละลายกรด HA เข�มีข�นี้ 0.2 M แต่กต่�วได� 0.05 Mจงค�านี้วณ์หาร�อยละการแต่กต่�วของกรดนี้��
ร �อยละการแต่กต่�วของกรดHA = x 100 = 25%
จ�านี้วนี้โมีลของกรดท�,แต่กต่�ว จ�านี้วนี้โมีลของกรดท��งหมีดจ�านี้วนี้โมีลของเบสท�,แต่กต่�ว จ�านี้วนี้โมีลของเบสท��งหมีด
0.05 0.2
ร�อยละการแต่กต่�วของกรดและเบส
• ปฏิ�ก�ร�ยาด�งสมีการ HF + H2O H3O+ + F-
ถึ�าเต่�มีนี้��าลงไปในี้ระบบนี้�� จะเก�ดผลอย�างไรสารละลายเจ�อจางลง เก�ดปฏิ�ก�ร�ยาไปข�างหนี้�ามีากข0�นี้ นี้�,นี้ค�อร�อยละการแต่กต่�วของกรดเพิ่�,มีข0�นี้
ความีเข�มีข�นี้ความีเข�มีข�นี้(M)(M) ร�อยละการแต่กต่�วของร�อยละการแต่กต่�วของHF HF ท�, ท�, 2525CC
0.1000.100 7.807.80
0.01000.0100 22.622.6
0.001000.00100 54.754.7
ค�าคงท�,การแต่กต่�วของกรด:Ka
HA + H2O H3O+ + A-
K = ---------------
K.[H2O] = Ka = --------------
Ka : acid ionization constant
[H3O+][A-][HA][H2O]
[H3O+][A-]
[HA]
ค�าคงท�,การแต่กต่�วของเบส:Kb
B + H2O BH+ + OH-
K = --------------
K.[H2O] = Kb = -------------
Kb : base ionization constant
[BH+][OH-][B][H2O]
[BH+][OH-]
[B]
ค�าคงท�,การแต่กต่�วของกรด
ค�าคงท�,การแต่กต่�วของเบส
การแต่กต่�วของกรดพิ่อล�โปรต่�ก
• Polyprotic : H2CO3 H2S H3PO4
H2CO3+H2O H3O++HCO3-
Ka1 = 4.3 x 10-7
HCO3-+H2O H3O++CO3
2-
Ka2 = 5.6 x 10-11
H3O+>HCO3->CO3
2-
ค�าคงท�,การแต่กต่�วของกรดพิ่อล�โปรต่�ก
http://wps.prenhall.com/wps/media/objects/602616516/ /index.html
ค�าคงท�,การแต่กต่�วของเบสและค/�กรด
http://wps.prenhall.com/wps/media/objects/602616516/ /index.html
การค�านี้วณ์เก�,ยวก�บการแต่กต่�วของกรดและเบส
• กรด HNO3 เป�นี้กรดแก� กรดนี้�� 0.3 mol ละลายในี้นี้��า 600 cm3 จะมี�ความีเข�มีข�นี้ของ H3O+ ก�, mol/dm3
• กรดมีอนี้อโปรต่�กชนี้�ดหนี้0,งแต่กต่�วได� 5% ถึ�าสารละลายกรดนี้��เข�มีข�นี้ 0.5 mol/dm3 จ�านี้วนี้ 600 cm3 จะมี�ความีเข�มีข�นี้ของ H3O+ ก�, mol/dm3
ลองค�ดลองท�าด/• สารละลายกรด HCOOH เข�มีข�นี้ 0.2 mol/dm3 จะมี�ความีเข�มี
ข�นี้ของ H3O+ เท�าใด และกรดนี้��แต่กต่�วเป�นี้ไอออนี้ได�ก�,%ก�าหนี้ดค�า Ka ของ HCOOH เท�าก�บ 1.8 x 10-4
• สารละลาย NaX มี�สมีบ�ต่�เป�นี้เบส ถึ�าสารละลายนี้��มี�ความีเข�มีข�นี้ 2 mol/dm3 จงหาความีเข�มีข�นี้ของ OH- เมี�,อค�า Kbของ X-(aq)+H2O(l) HX(aq)+OH-(aq) มี�ค�าเท�าก�บ 1.0 x 10-4
• จงค�านี้วณ์ร�อยละของการแต่กต่�วของกรดเบนี้โซีอ�ก(C6H5COOH) ในี้สารละลายท�,มี�ความีเข�มีข�นี้ 0.25 mol/dm3 และ 0.40 mol/dm3 ก�าหนี้ด Ka ของ C6H5COOH = 6.5 x 10-5
ลองค�ดลองท�าด/• สารละลายอ�,มีต่�วของแก9ส H2S ในี้นี้��าท�, 25C มี�ความีเข�มี
ข�นี้ 0.01 M จงค�านี้วณ์หาความีเข�มีข�นี้ของ H3O+ HS- และ S2- ท�,สภาวะสมีด+ล ก�าหนี้ดค�า Ka1=1.1x10-7 และ Ka2 =1.0x10-14
• กรดออกซีาล�ก(H2C2O4) เป�นี้กรดอ�อนี้และเป�นี้สารพิ่�ษท�,ใช�ในี้สารฟอกขาวและสารท�าความีสะอาด จงค�านี้วณ์หาความีเข�มีข�นี้ของ HC2O4
- C2O42- H3O+ และ H2C2O4 ท�,
สภาวะสมีด+ล ในี้สารละลายกรดเข�มีข�นี้ 0.1M ก�าหนี้ดค�า Ka1=6.5x10-2 และ Ka2= 6.1x10-5
เฉลย
การแต่กต่�วเป�นี้ไอออนี้ของนี้��า
การแต์กต์�วเป็ นำไอิอิอินำเอิง (Autoionization)
ค�าคงท�,การแต่กต่�วของนี้��า:Kw
H2O + H2O H3O+ + OH-
K = ---------------
K.[H2O]2 = Kw = [H3O+][OH-]
Kw : ion product constant of water
[H3O+][OH-][H2O]2
ค�าKw ท�,อ+ณ์หภ/มี�ต่�างๆ
อ+ณ์หภ/มี�อ+ณ์หภ/มี�((C)C)
KKww อ+ณ์หภ/มี�อ+ณ์หภ/มี�((C)C)
KKww
00 1.5x101.5x10-15-15 3030 1.5x101.5x10-14-14
1010 3.0x103.0x10-15-15 4040 3.0x103.0x10-14-14
2020 6.8x106.8x10-15-15 5050 5.5x105.5x10-14-14
2525 1.0x101.0x10-14-14 6060 9.5x109.5x10-14-14
ท�,มีา FUNDAMENTALS OF CHEMISTRY 3rd ed.James E. Brady, Fohn R. HolumJohn Wiley & Sons, Inc. Canada 1988. P 600
ค�าคงท�,การแต่กต่�วของนี้��า:Kw
Kw = [H3O+][OH-]
Kw = 1.0 x 10-14 ท�, 25C
[H3O+][OH-] = 1.0 x 10-14
in a neutral solution : [H3O+] = [OH-]
[H3O+] = [OH-] = 1.0 x 10-7 mol/dm3
ต่�วอย�างการค�านี้วณ์• ผล�ต่ภ�ณ์ฑ์"ท�าความีสะอาดท�,ใช�ในี้บ�านี้เร�อนี้ชนี้�ด
หนี้0,งมี�ความีเข�มีข�นี้ของ OH- เท�าก�บ 0.0025 M จงค�านี้วณ์หาความีเข�มีข�นี้ของ H3O+
[H3O+][OH-] = Kw = 1.0 x 10-14
[H3O+] = (1.0x10-14)/[OH-]= (1.0x10-14)/0.0025
= 4.0x10-12 M
ความีส�มีพิ่�นี้ธ์"ระหว�างKa Kb และ Kw
ให� HA และ A- เป�นี้ค/�กรด-เบส เมี�,ออย/�ในี้นี้��าแต่กต่�วด�งนี้��HA+H2O H3O++A- ; Ka=
A-+H2O HA+OH-; Kb=
Kax Kb = x = Kw
[H3O+][A-] [HA]
[HA][OH-] [A-]
[H3O+][A-] [HA]
[HA][OH-] [A-]
ลองค�ดลองท�าด/
• จงค�านี้วณ์หาค�าคงท�,การแต่กต่�วของF- ก�าหนี้ดให� KaของกรดHF=6.6x10-4
• จากปฏิ�ก�ร�ยาการแต่กต่�วของกรดแอซี�ต่�ก(CH3COOH) ซี0,งมี�ค�า Ka=1.8x10-5 จงค�านี้วณ์หาค�าคงท�,การแต่กต่�วของค/�เบส
ความีเข�มีข�นี้ของ H3O+และ OH-
ก�บความีเป�นี้กรด-เบสของสารละลาย
pH ของสารละลาย
ป? ค.ศ.1909ซีอเรนี้ ป?เต่อร" ลอร�ทซี" ซีอเรนี้เซีนี้(Soren Peter Lauritz Sorenson)
นี้�กช�วเคมี�ชาวเดนี้มีาร"ก ได�เสนี้อมีาต่รส�วนี้ pH (power 0f hydrogen)
pH ของสารละลาย
มื่าต์รส$วนำ pH (pH scale) ใช้�บอิกคืวามื่เป็ นำกรด้-เบสขอิงสารล็ะล็ายpH = - log[H3O+]
pH และ pOH
pH = -log[H3O+]
pOH = -log[OH-]pH + pOH = 14
ลองค�ดลองท�าด/
• จงค�านี้วณ์หา pH ของสารละลายต่�อไปนี้��ก) HCl 0.0040 Mข) NaOH 0.020 Mค) CH3COOH 0.10 M (Ka=1.8x10-5)
• สารละลายกรดอ�อนี้ HA เข�มีข�นี้ 0.20M มี� pH = 4 จงค�านี้วณ์หาค�า Ka ของกรดอ�อนี้นี้��
การว�ด pH ของสารละลาย
• ว�ธ์�เท�ยบส� : การใช�อ�นี้ด�เคเต่อร"• ว�ธ์�ว�ดความีต่�างศ�กย" : การใช� pH meter
pH meter
pH meter
อ�นี้ด�เคเต่อร"กรด-เบส
ช�วงpHการเปล�,ยนี้ส�ของอ�นี้ด�เคเต่อร"
อิ�นำด้�เคืเต์อิร�อิ�นำด้�เคืเต์อิร� ช้$วง ช้$วง pHpHขอิงอิ�นำด้�เคืเต์อิร�ขอิงอิ�นำด้�เคืเต์อิร�
ส�ท��เป็ล็��ยนำส�ท��เป็ล็��ยนำ
Methyl orangeMethyl orange 3.1 – 4.43.1 – 4.4 แด้ง เหล็�อิง–แด้ง เหล็�อิง–
Bromothymol Bromothymol blueblue
6.0 – 7.66.0 – 7.6 เหล็�อิง นำ�%าเง�นำ–เหล็�อิง นำ�%าเง�นำ–
PhenolphthaleiPhenolphthaleinn
8.3 – 10.08.3 – 10.0 ไมื่$มื่�ส� ช้มื่พู0–ไมื่$มื่�ส� ช้มื่พู0–
ต่�วอย�างอ�นี้ด�เคเต่อร"บางชนี้�ด
ย/นี้�เวอร"ซี�ล อ�นี้ด�เคเต่อร"
สมีด+ลของอ�นี้ด�เคเต่อร"HIn(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + In-(aq)
Ka =
[H3O+] = Ka
ในี้สารละลายกรด(H3O+) เป�นี้ส�ของ HIn
ในี้สารละลายเบส(OH-) เป�นี้ส�ของ In-
[H3O+][In-][HIn]
[HIn][In-]
การหาช�วง pH ของอ�นี้ด�เคเต่อร"HIn + H2O H3O+ + In-
ร/ปกรด ร/ปเบสโดยท�,วไปต่าของมีนี้+ษย"จะสามีารถึมีองเห�นี้และ
บอกความีแต่กต่�างของส�ของร/ปกรดและร/ปเบสได�เมี�,อความีเข�มีข�นี้ของร/ปท��งสองต่�างก�นี้อย�างนี้�อยประมีาณ์ 10 เท�า ด�งนี้��นี้
• จะเห�นี้ส�ของร/ปกรด เมี�,อ [HIn]/[In-] ≥ 10/1• จะเห�นี้ส�ของร/ปเบส เมี�,อ [HIn]/[In-] ≤ 1/10
การหาช�วง pH ของอ�นี้ด�เคเต่อร"
HIn + H2O H3O+ + In-
[H3O+] = Ka([HIn]/[In-])
ด�งนี้��นี้ส�ของร/ปกรด[H3O+] = Ka(10/1)
-log[H3O+] = -logKa(10)
pH = pKa-1
การหาช�วง pH ของอ�นี้ด�เคเต่อร"
HIn + H2O H3O+ + In-
[H3O+] = Ka([HIn]/[In-])
ด�งนี้��นี้ส�ของร/ปเบส[H3O+] = Ka(1/10)
-log[H3O+] = -logKa(10-1)
pH = pKa+1
นี้�,นี้ค�อช�วงpH ท�,เปล�,ยนี้ส� = pKa1
ประโยชนี้"ของอ�นี้ด�เคเต่อร"
• ใช�ว�ด pH ของสารละลาย• ใช�บอกจ+ดย+ต่�ในี้การไทเทรต่กรด-เบส
ลองค�ดลองท�าด/
• A เป�นี้อ�นี้ด�เคเต่อร"ชนี้�ดหนี้0,งมี� pKa=7.1 ร/ปกรดมี�ส�เหล�องส�วนี้ร/ปเบสมี�ส�นี้��าเง�นี้ เมี�,อนี้�าอ�นี้ด�เคเต่อร"A มีาหยดลงในี้สารละลายท�,มี� pH=6.5, 5.2 และ 9.1 จะมี�ส�อะไรต่ามีล�าด�บ
• HIn เป�นี้อ�นี้ด�เคเต่อร"กรดอ�อนี้ ถึ�า HIn เข�มีข�นี้ 0.20M แต่กต่�วได� 10% จงค�านี้วณ์หาช�วง pH ของอ�นี้ด�เคเต่อร"ชนี้�ดนี้��
ลองค�ดลองท�าด/
• ก�าหนี้ดช�วง pH และการเปล�,ยนี้ส�ของอ�นี้ด�เคเต่อร"ต่�างๆ ให�ด�งต่ารางอ�นี้ด�เคเต่อร"อ�นี้ด�เคเต่อร" ช�วง ช�วง pHpH การเปล�,ยนี้ส�การเปล�,ยนี้ส�
AA 3.1 – 4.4 3.1 – 4.4 แดง เหล�อง–แดง เหล�อง–
BB 4.4 – 6.04.4 – 6.0 แดง เหล�อง–แดง เหล�อง–
CC 6.0 – 7.66.0 – 7.6 เหล�อง นี้��าเง�นี้–เหล�อง นี้��าเง�นี้–
DD 8.3 – 10.08.3 – 10.0 ไมี�มี�ส� ไมี�มี�ส� - - ชมีพิ่/ชมีพิ่/เมี�,อนี้�าสารละลายชนี้�ดหนี้0,งมีาเต่�มีอ�นี้ด�เคเต่อร" A,B,C และ D ได�ผลด�งนี้��
อ�นี้ด�เคเต่อร"อ�นี้ด�เคเต่อร" ส�ของสารละลายส�ของสารละลาย
AA เหล�องเหล�องBB เหล�องเหล�องCC นี้��าเง�นี้นี้��าเง�นี้DD ไมี�มี�ส�ไมี�มี�ส�
สารละลายนี้��อย/�ในี้ช�วงpH ใด ?
ปฏิ�ก�ร�ยาระหว�างกรดก�บเบส
• ปฏิ�ก�ร�ยาระหว�างกรดก�บเบสจะได�ผล�ต่ภ�ณ์ฑ์"เป�นี้เกล�อก�บนี้��า
HCl(aq)+NaOH(aq) NaCl(aq)+H2O(l)H2SO4(aq)+Ba(OH)2 BaSO4(s)+H2O(l)
• แต่�บางปฏิ�ก�ร�ยาได�ผล�ต่ภ�ณ์ฑ์"เป�นี้เกล�อเพิ่�ยงอย�างเด�ยว ไมี�มี�นี้��า
NH3(g)+HCl(g) NH4Cl(s)
ปฏิ�ก�ร�ยาสะเท�นี้Neutralization
คืล็�กเพู��อิด้0ภาพูยนำต์ร�ป็ฏิ�ก�ร�ยาสะเท�นำระหว$างกรด้HCl ก�บเบสNaOH
ปฏิ�ก�ร�ยาระหว�างกรดก�บเบส
• ปฏิ�ก�ร�ยาระหว�างกรดก�บเบสเร�ยกว�า ปฏิ�ก�ร�ยาสะเท�นี้(Neutralization reaction) ค�อปฏิ�ก�ร�ยาท�, H3O+ จากสารละลายกรดท�าพิ่อด�ก�บ OH- จากสารละลายเบส ได�ผล�ต่ภ�ณ์ฑ์"เป�นี้นี้��า
H3O+(aq) + OH-(aq) 2H2O(l)
• จ+ดสะเท�นี้ หร�อจ+ดสมีมี/ล(Equivalence point) ค�อจ+ดท�,กรดและเบสท�าปฏิ�ก�ร�ยาพิ่อด�ก�นี้
• จ+ดย+ต่�(End point) ค�อจ+ดท�,อ�นี้ด�เคเต่อร"เปล�,ยนี้ส�
ปฏิ�ก�ร�ยาระหว�างกรดหร�อเบสก�บสารบางชนี้�ด
Mg + 2HCl MgCl2 + H2
2HCl + CaCO3 CaCl2 + H2O + CO2
2HCl + FeS FeCl2 + H2S
NaOH + NH4Cl NaCl + H2O + NH3
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl
ลองค�ดลองท�าด/• จงเข�ยนี้สมีการแสดงปฏิ�ก�ร�ยาระหว�าง H2CO3 ก�บ
NaOH• จงเข�ยนี้ปฏิ�ก�ร�ยาสะเท�นี้ระหว�าง HNO3 ก�บ
Ca(OH)2
• สารประกอบ NaHSO4 เก�ดจากกรดและเบสใดท�าปฏิ�ก�ร�ยาก�นี้
• จงเข�ยนี้สมีการโมีเลก+ลและสมีการไอออนี้�กของปฏิ�ก�ร�ยาระหว�าง H2SO4 ก�บ Ca(OH)2
ปฏิ�ก�ร�ยาไฮโดรล�ซี�ส
• ปฏิ�ก�ร�ยาไฮโดรล�ซี�ส(Hydrolysis) หมีายถึ0ง ปฏิ�ก�ร�ยาท�,สารต่�างๆท�าก�บนี้��า โดยท�,วไปปฏิ�ก�ร�ยาไฮโดรล�ซี�สเป�นี้ปฏิ�ก�ร�ยาย�อนี้กล�บของปฏิ�ก�ร�ยาสะเท�นี้
กรด + เบส เกล�อ + นี้��าปฏิ�ก�ร�ยาสะเท�นี้
ปฏิ�ก�ร�ยาไฮโดรล�ซี�ส
ปฏิ�ก�ร�ยาไฮโดรล�ซี�ส
• นี้�กเร�ยนี้ค�ดว�า สารละลายของเกล�อต่�อไปนี้��มี�สมีบ�ต่�เป�นี้กรด เป�นี้เบส หร�อเป�นี้กลาง เพิ่ราะเหต่+ใด
NaCl(aq)CH3COONa(aq)
NH4Cl(aq)• นี้�กเร�ยนี้ลองใช�กระดาษ pH ต่รวจสอบความี
เป�นี้กรด-เบสของสารละลายเหล�านี้��นี้ด/
ปฏิ�ก�ร�ยาไฮโดรล�ซี�ส
สารละลายสารละลาย ส�ของส�ของ
ย/นี้�เวอร"ซี�ลย/นี้�เวอร"ซี�ลในี้สารละลายในี้สารละลาย
pHpH ของของสารละลายสารละลาย
ความีเป�นี้ความีเป�นี้กรดกรด--เบสเบส
ของสารละลายของสารละลาย
NaClNaCl 77 กลางกลาง
NHNH44ClCl 55 กรดกรด
CHCH33COONaCOONa 88 เบสเบส
ไฮโดรล�ซี�สของเกล�อ• เกล�อท�,เก�ดจากกรดแก�ก�บเบสแก� NaCl KNO3
NaCl (aq) Na+(aq) + Cl-(aq)
KNO3 (aq) K+ (aq) + NO3- (aq)
ไอออนี้ท�,เก�ดจากการแต่กต่�วของเกล�อชนี้�ดนี้�� ไมี�ท�าปฏิ�ก�ร�ยาก�บนี้��า
ในี้สารละลายจ0งมี� H3O+ = OH- (เก�ดจากการแต่กต่�วของนี้��า)
[H3O+]=[OH-]=1.0x10-7 Mสารละลายมี�สมีบ�ต่�เป�นี้กลาง pH=7
H2
OH2
O
ไฮโดรล�ซี�สของเกล�อ• เกล�อท�,เก�ดจากกรดแก�ก�บเบสอ�อนี้ NH4Cl NH4NO3
NH4Cl(aq) NH4+(aq) + Cl-(aq)
NH4+(aq)+H2O(l) H3O+(aq)+NH3 (aq)
2H2O(l) H3O+(aq) + OH- (aq)
ในี้สารละลายมี� H3O+>OH-
[H3O+]>[OH-]
สารละลายมี�สมีบ�ต่�เป�นี้กรด pH<7
H2
O
ไฮโดรล�ซี�สของเกล�อ
• เกล�อท�,เก�ดจากกรดอ�อนี้ก�บเบสแก� CH3COONa NaCNCH3COONa(aq) CH3COO-(aq) + Na+(aq)
CH3COO-(aq)+H2O(l) CH3COOH(aq)+OH-(aq)
2H2O(l) H3O+(aq) + OH- (aq)
ในี้สารละลายมี� H3O+<OH-
[H3O+]<[OH-]
สารละลายมี�สมีบ�ต่�เป�นี้เบส pH>7
H2
O
ไฮโดรล�ซี�สของเกล�อ
• เกล�อท�,เก�ดจากกรดอ�อนี้ก�บเบสอ�อนี้ CH3COONH4 NH4CNNH4CN(aq) NH4
+(aq) + CN-(aq)
NH4+(aq)+H2O(l) H3O+(aq)+NH3(aq)
CN-(aq)+H2O(l) HCN(aq) + OH- (aq)
สารละลายเป�นี้กรด เบส หร�อกลาง พิ่�จารณ์าเปร�ยบเท�ยบค�า Ka และ Kb
Ka = Kb หร�อ Ka>Kb หร�อ Ka<Kb
H2
O
ไฮโดรล�ซี�สของเกล�อ
• เกล�อท�,เก�ดจากกรดอ�อนี้ก�บเบสอ�อนี้ NH4CNNH4
+(aq)+H2O(l) H3O+(aq)+NH3(aq)
Ka = 5.6x10-10
CN-(aq)+H2O(l) HCN(aq) + OH- (aq)
Kb = 1.6x10-5
Kb>Ka ด�งนี้��นี้สารละลายมี� [H3O+]>[OH-]
สารละลายมี�สมีบ�ต่�เป�นี้เบส pH>7
ค�าคงท�,ไฮโดรล�ซี�ส:Kh
(เกล�อท�,เก�ดจากกรดอ�อนี้และเบสแก�)CH3COONa CH3COO- + Na+
CH3COO- + H2O CH3COOH + OH-
Kh =
Kh = x
Kh = Kw/Ka
[CH3COOH][OH-][CH3COO-]
[CH3COOH][OH-][CH3COO-]
[H3O+][H3O+]
ค�าคงท�,ไฮโดรล�ซี�ส:Kh
(เกล�อท�,เก�ดจากกรดแก�และเบสอ�อนี้)NH4Cl NH4
+ + Cl-
NH4+ + H2O H3O+ + NH3
Kh =
Kh = x
Kh = Kw/Kb
[H3O+][NH3][NH4
+]
[OH-][OH-]
[H3O+][NH3][NH4
+]
ค�าคงท�,ไฮโดรล�ซี�ส:Kh
(เกล�อท�,เก�ดจากกรดอ�อนี้และเบสอ�อนี้)• CH3COONH4 CH3COO- + NH4
+
• CH3COO-+H2O CH3COOH+OH- ……………(1)
• NH4++H2O H3O++NH3 ……………(2)
(1)+(2), CH3COO-+NH4+ CH3COOH+NH3
Kh = x
Kh =
[CH3COOH][NH3][CH3COO-][NH4
+][H3O+][OH-][H3O+][OH-]
Kw
Kax Kb
สร+ปการไฮโดรล�ซี�สของเกล�อ
ชนี้�ดของเกล�อท�,เก�ดชนี้�ดของเกล�อท�,เก�ดไฮโดรล�ซี�สไฮโดรล�ซี�ส
ไอออนี้ท�,เก�ด ไฮโดรล�ไอออนี้ท�,เก�ด ไฮโดรล�ซี�สซี�ส
สมีบ�ต่�ของสารละลายสมีบ�ต่�ของสารละลายท�,ได�ท�,ได�
เกล�อของกรดแก�และเบสเกล�อของกรดแก�และเบสแก�แก�
-- กลางกลาง
เกล�อของกรดอ�อนี้และเกล�อของกรดอ�อนี้และเบสแก�เบสแก�
ค/�เบสของกรดอ�อนี้ ค/�เบสของกรดอ�อนี้ ((ไอออนี้ลบไอออนี้ลบ))
เบสเบส
เกล�อของกรดแก�และเบสเกล�อของกรดแก�และเบสอ�อนี้อ�อนี้
ค/�กรดของเบสอ�อนี้ ค/�กรดของเบสอ�อนี้ ((ไอออนี้บวกไอออนี้บวก))
กรดกรด
เกล�อของกรดแก�และเบสเกล�อของกรดแก�และเบสแก�แก�
ค/�เบสของกรดอ�อนี้ และค/�ค/�เบสของกรดอ�อนี้ และค/�กรดของเบสอ�อนี้ กรดของเบสอ�อนี้
KKaa=K=Kbb กลาง กลาง KKaa>K>Kbb กรด กรด KKaa<K<Kbb เบส เบส
ลองค�ดลองท�าด/
• จงค�านี้วณ์หาความีเข�มีข�นี้ของ OH- และ pH ของสารละลาย CH3COONa เข�มีข�นี้ 0.050 M(ก�าหนี้ด Ka ของ CH3COOH = 1.8x10-5)
• จงค�านี้วณ์หา pH ของสารละลาย Na2CO3 เข�มีข�นี้ 0.10 M (ก�าหนี้ด Ka1 และ Ka2 ของ H2CO3 = 4.3x10-7 และ 5.3x10-11 ต่ามีล�าด�บ)
เฉลย
การไทเทรต่กรด-เบส
• การไทเทรต์กรด้-เบส เป็ นำกระบวนำการว�เคืราะห�ทางเคืมื่�เพู��อิหาป็ร�มื่าณกรด้หร�อิเบสท��ท�าป็ฏิ�ก�ร�ยาพูอิด้�ก�นำ แล็�วนำ�าไป็ใช้�คื�านำวณคืวามื่เข�มื่ข�นำขอิงกรด้หร�อิเบสนำ�%นำ
อ+ปกรณ์"ในี้การไทเทรต่กรด-เบส
• บ�วเรต่ต่"(burette)• ส�าหร�บใส�สารละลาย
มีาต่รฐานี้หมีายถึ0งสารละลายท�,ทราบความีเข�มีข�นี้แล�ว เร�ยกว�าต่�วไทเทรต่(titrant)
อ+ปกรณ์"ในี้การไทเทรต่กรด-เบส
• ปBเปต่ต่"(pipette)• ส�าหร�บด/ดสารละลายท�,
ไมี�ทราบความีเข�มีข�นี้(unknown) เร�ยกว�าไทแทรนี้ด"(titrand) ใส�ในี้ขวดร/ปกรวย
การไทเทรต่กรด-เบส
• การไทเทรต่ให�ต่�ดต่��งอ+ปกรณ์" ด�งร/ป
ข��นี้ต่อนี้การไทเทรต่กรด-เบส
• ก�อนี้บรรจ+สารละลายมีาต่รฐานี้ลงในี้บ�วเรต่ต่" จะต่�องแนี้�ใจว�าก9อกส�าหร�บปBด-เปBดอย/�ต่รงต่�าแหนี้�งท�,ปBดและไมี�ร� ,ว
• กรอกสารละลายลงในี้บ�วเรต่ต่"โดยผ�านี้ทางกรวยกรอง
ข��นี้ต่อนี้การไทเทรต่กรด-เบส
• ปร�บระด�บสารละลายในี้บ�วเรต่ต่" ให�อย/�ต่รงก�บข�ดบอกปร�มีาต่รข�ดใดข�ดหนี้0,งเป�นี้ต่�าแหนี้�งเร�,มีต่�นี้และจะต่�องไมี�มี�ฟองอากาศอย/�ภายในี้
ข��นี้ต่อนี้การไทเทรต่กรด-เบส
• อ�านี้ปร�มีาต่รสารละลายในี้บ�วเรต่ต่"ท�,ระด�บสายต่าต่รงต่�าแหนี้�งโค�งล�างส+ด
ข��นี้ต่อนี้การไทเทรต่กรด-เบส
• ใช�ปBเปต่ต่"ด/ดสารละลายท�,ต่�องการหาความีเข�มีข�นี้ใส�ในี้ขวดร/ปกรวย
• หยดอ�นี้ด�เคเต่อร"ลงไป 2-3 หยดเพิ่�,อบอกจ+ดย+ต่�ของปฏิ�ก�ร�ยา
ข��นี้ต่อนี้การไทเทรต่กรด-เบส
• จ�ดเต่ร�ยมีอ+ปกรณ์"ด�งร/ป
ข��นี้ต่อนี้การไทเทรต่กรด-เบส
• หยดสารละลายจากบ�วเรต่ต่"ลงในี้สารละลายท�,อย/�ในี้ขวดร/ปกรวยท�ละหยด พิ่ร�อมีก�บเขย�าขวด จนี้ กระท�,งถึ0งจ+ดย+ต่� ส�งเกต่ได�จากการเปล�,ยนี้ส�ของอ�นี้ด�เคเต่อร"ในี้สารละลาย
• อ�านี้ปร�มีาต่รส+ดท�ายของสารละลาย
• ค�านี้วณ์หาความีเข�มีข�นี้
การค�านี้วณ์หาความีเข�มีข�นี้ของกรดหร�อเบสจากการไทเทรต่
• สมีมีต่�ให�สารละลายเบส NaOH 0.1 mol/dm3 จ�านี้วนี้ V cm3 ท�าปฏิ�ก�ร�ยาพิ่อด�ก�บสารละลาย กรด HCl a mol/dm3 จ�านี้วนี้ 10 cm3
ค�านี้วณ์หาความีเข�มีข�นี้ของ HCl ได�ด�งนี้��HCl(aq)+NaOH(aq) NaCl(aq)+H2O(l)
n.HCl = n.NaOHเมี�,อ n ค�อจ�านี้วนี้โมีล
การค�านี้วณ์หาความีเข�มีข�นี้ของกรดหร�อเบสจากการไทเทรต่
n.HCl = -------- x --------- x 10 cm3
= ------- mol
a คื�อิคืวามื่เข�มื่ข�นำขอิงสารล็ะล็ายกรด้HCl ต์�อิงคื�านำวณหาหล็�งท�าการไทเทรต์แล็�ว
a mol
1 dm3
1 dm3
1000 cm3
10a
1000
การค�านี้วณ์หาความีเข�มีข�นี้ของกรดหร�อเบสจากการไทเทรต่
n.NaOH = -------- x --------- x V cm3
= ------- mol
V คื�อิป็ร�มื่าต์รขอิงสารล็ะล็ายเบส NaOH ท��ท�าป็ฏิ�ก�ร�ยาพูอิด้�ก�บสารล็ะล็ายกรด้ HCl
0.1 mol
1 dm3
1 dm3
1000 cm3
0.1V
1000
การค�านี้วณ์หาความีเข�มีข�นี้ของกรดหร�อเบสจากการไทเทรต่
n.HCl = n.NaOHด�งนี้��นี้ -------- = ---------
a = -----
นำ��นำคื�อิ สารล็ะล็ายกรด้HCl มื่�คืวามื่เข�มื่ข�นำ 0.01V M
10a 0.1V
100010000.1V10
ลองค�ดลองท�าด/
• ถึ�าหลอดหยดอ�นี้หนี้0,งมี�ปร�มีาต่รของหยดเป�นี้ 25 หยดต่�อ 1 cm3 ถึ�าใช�สารละลาย HCl 0.2M 10 หยด ท�าปฏิ�ก�ร�ยาสะเท�นี้ก�บสารละลาย NaOH 15 หยด จงหาความีเข�มีข�นี้ของ NaOH
• จะต่�องใช� NaOH ก�,โมีล เต่�มีลงในี้สารละลาย HCl 0.1M จ�านี้วนี้ 200 cm3 เพิ่�,อให�สารละลายมี� pH=7
• จะต่�องใช�สารละลาย H2SO4 ก�,โมีลาร"(M) จ�านี้วนี้ 20 cm3 เพิ่�,อท�าปฏิ�ก�ร�ยาพิ่อด�ก�บ NaOH 0.1M จ�านี้วนี้ 30 cm3
• ในี้การไทเทรต่สารละลาย HCl 25 cm3 พิ่บว�าต่�องใช�สารละลาย Ba(OH)2 0.01012M จ�านี้วนี้ 24.25 cm3 จ0งจะถึ0งจ+ดย+ต่� จงค�านี้วณ์หาความีเข�มีข�นี้ของ HCl
การไทเทรต่กรด-เบส
การหาจ+ดสมีมี/ลจากกราฟของการไทเทรต่
pH
ป็ร�มื่าต์รขอิงสารล็ะล็าย NaOHA
B
C
D
M
N
O
P
X
YZ
การค�านี้วณ์หา pH การไทเทรต่กรดแก�ก�บเบสแก�
• ในี้การไทเทรต่สารละลาย HCl เข�มีข�นี้ 0.100M25.0 cm3 ด�วยสารละลาย NaOH เข�มีข�นี้ 0.100M จงค�านี้วณ์หา pH ของสารละลายก) ก�อนี้การไทเทรต่ข) เมี�,อหยดสารละลาย NaOH ลงไป 24.5 cm3
ค) เมี�,อหยดสารละลาย NaOH ลงไป 25.0 cm3
ง) เมี�,อหยดสารละลาย NaOH ลงไป 25.5 cm3
(แสดงการค�านี้วณ์)
กราฟของการไทเทรต่กรดแก�ก�บเบสแก�
การค�านี้วณ์หา pH การไทเทรต่กรดอ�อนี้ก�บเบสแก�
• ในี้การไทเทรต่สารละลาย CH3COOH เข�มีข�นี้ 0.100M 25.0 cm3 ด�วยสารละลาย NaOH เข�มีข�นี้ 0.100M จงค�านี้วณ์หา pH ของสารละลายก) ก�อนี้การไทเทรต่ข) เมี�,อหยดสารละลาย NaOH ลงไป 24.5 cm3
ค) เมี�,อหยดสารละลาย NaOH ลงไป 25.0 cm3
ง) เมี�,อหยดสารละลาย NaOH ลงไป 25.1 cm3
(แสดงการค�านี้วณ์)
กราฟของการไทเทรต่กรดอ�อนี้ก�บเบสแก�
เปร�ยบเท�ยบกราฟของการไทเทรต่ กรดแก�และเบสแก�ก�บกรดอ�อนี้และเบสแก�
เปร�ยบเท�ยบกราฟของการไทเทรต่ กรดชนี้�ดต่�างๆ และเบสแก�
การค�านี้วณ์หา pH การไทเทรต่กรดแก�ก�บเบสอ�อนี้
• ในี้การไทเทรต่สารละลาย NH3 เข�มีข�นี้ 0.100 M 25.0 cm3 ด�วยสารละลาย HCl เข�มีข�นี้ 0.100 M จงค�านี้วณ์หา pH ของสารละลายก) ก�อนี้การไทเทรต่ข) เมี�,อหยดสารละลาย HCl ลงไป 24.5 cm3
ค) เมี�,อหยดสารละลาย HCl ลงไป 25.0 cm3
ง) เมี�,อหยดสารละลาย HCl ลงไป 25.1 cm3
(แสดงการค�านี้วณ์)
กราฟของการไทเทรต่กรดแก�ก�บเบสอ�อนี้
กราฟของการไทเทรต่กรดก�บเบส
ลองค�ดลองท�าด/• กรดเบนี้โซีอ�ก(C6H5COOH) 1.24 g ละลายในี้นี้��าเป�นี้
สารละลาย 50 cm3 นี้�าสารละลายนี้��ไปไทเทรต่ก�บสารละลาย NaOH เข�มีข�นี้ 0.18M ณ์ จ+ดสมีมี/ลจะต่�องใช�สารละลาย NaOH ปร�มีาต่รเท�าใด และสารละลายควรมี�สมีบ�ต่�เป�นี้กรด เป�นี้เบส หร�อเป�นี้กลาง
• จงหา pH ของสารละลายท�,เก�ดจากการผสมีสารละลาย NH3 0.10M จ�านี้วนี้ 50 cm3 ก�บสารละลาย HCl 0.15M จ�านี้วนี้ 200 cm3
สารละลายบ�ฟเฟอร"(Buffer solutions)
• สารล็ะล็ายบ�ฟเฟอิร� หมื่ายถ-งสารล็ะล็ายท��เมื่��อิเต์�มื่กรด้แก$หร�อิเบสแก$ล็งไป็เล็�กนำ�อิยท�าให� pH ขอิงสารล็ะล็ายเป็ล็��ยนำแป็ล็งไป็นำ�อิยมื่าก จนำถ�อิได้�ว$า pH ไมื่$เป็ล็��ยนำแป็ล็ง
ประเภทของสารละลายบ�ฟเฟอร"
• สารละลายบ�พิ่เฟอร"กรด ค�อสารละลายผสมีของกรดอ�อนี้ก�บเกล�อของกรดอ�อนี้นี้��นี้(ค/�เบส) เช�นี้ CH3COOH และ CH3COONa
• สารละลายบ�ฟเฟอร"เบส ค�อสารละลายผสมีของเบสอ�อนี้ก�บเกล�อของเบสอ�อนี้นี้��นี้(ค/�กรด) เช�นี้ NH3 และ NH4Cl
สารละลายบ�ฟเฟอร"บางชนี้�ด
สารล็ะล็ายบ�ฟเฟอิร�สารล็ะล็ายบ�ฟเฟอิร� กรด้กรด้(HA)(HA) คื0$เบสคื0$เบส(A(A--))
1.1. สารล็ะล็าย สารล็ะล็าย CHCH33COOH COOH แล็ะ แล็ะ CHCH33COONaCOONa
2. 2. สารล็ะล็าย สารล็ะล็าย HH33POPO44 แล็ะ แล็ะ NaHNaH22POPO44
3. 3. สารล็ะล็าย สารล็ะล็าย NaHNaH22POPO44 แล็ะ แล็ะ NaNa22HPOHPO44
4. 4. สารล็ะล็าย สารล็ะล็าย HH22COCO33 แล็ะ แล็ะ NaHCONaHCO33
5. 5. สารล็ะล็าย สารล็ะล็าย NaHCONaHCO33 แล็ะ แล็ะ NaNa22COCO33
6. 6. สารล็ะล็าย สารล็ะล็าย NHNH44Cl Cl แล็ะ แล็ะ NHNH33
CHCH33COOCOOHH
HH33POPO44
HH22POPO44--
HH22COCO33
HCOHCO33--
NHNH44++
CHCH33COOCOO--
HH22POPO44--
HPOHPO442-2-
HCOHCO33--
COCO332-2-
NHNH33
สารละลายบ�ฟเฟอร"ควบค+มี pH ได�อย�างไร
• CH3COOH/CH3COONaCH3COONa CH3COO- + Na+
CH3COOH+H2O CH3COO-+H3O+
(มีาก) (มีาก)เมี�,อเต่�มีกรดแก�, H3O+จากกรดถึ/กควบค+มีโดยCH3COO- เก�ดปฏิ�ก�ร�ยาย�อนี้กล�บ
CH3COO-+H3O+ CH3COOH+H2Oเมี�,อเต่�มีเบสแก�, OH- จากเบสถึ/กควบค+มีโดย CH3COOHเก�ดปฏิ�ก�ร�ยาไปข�างหนี้�า
CH3COOH+OH- CH3COO-+H2O
สารละลายบ�ฟเฟอร"ควบค+มี pH ได�อย�างไร
• NH3/NH4ClNH4Cl NH4
+ + Cl-
NH3 + H2O NH4+ + OH-
(มีาก) (มีาก)เมี�,อเต่�มีกรดแก�, H3O+จากกรดถึ/กควบค+มีโดย NH3
เก�ดปฏิ�ก�ร�ยาไปข�างหนี้�าNH3 + H3O+ NH4
+ + H2Oเมี�,อเต่�มีเบสแก�, OH- จากเบสถึ/กควบค+มีโดย NH4
+
เก�ดปฏิ�ก�ร�ยาย�อนี้กล�บNH4
+ + OH- NH3 +H2O
สารละลายบ�ฟเฟอร"ควบค+มี pH ได�อย�างไร
การเปล�,ยนี้แปลง pH เมี�,อเต่�มี HCl และ NaOH ลงในี้นี้��าบร�ส+ทธ์�C
และสารละลายบ�ฟเฟอร"สารละลายสารละลาย pHpH pH pH
ท�,เปล�,ยนี้แปลงท�,เปล�,ยนี้แปลงนี้��านี้��า((1000 cm1000 cm33))
นี้��า นี้��า + + 0.01 mol HCl0.01 mol HCl
นี้��า นี้��า + + 0.01 mol NaOH0.01 mol NaOH
77
22
1212
--
55
55
สารละลายบ�ฟเฟอร"สารละลายบ�ฟเฟอร"((1000 cm1000 cm33))
(0.10M CH(0.10M CH33COOH+0.10M CHCOOH+0.10M CH33COONa)COONa)
บ�ฟเฟอร" บ�ฟเฟอร" + + 0.01 mol HCl0.01 mol HCl
บ�ฟเฟอร" บ�ฟเฟอร" + + 0.01 mol NaOH0.01 mol NaOH
4.744.74
4.664.66
4.834.83
--
0.080.08
0.090.09
ท�,มีา: HEIN/BEST/PATTISON, College Chemistry 3rd ed.
สารละลายบ�ฟเฟอร"ในี้ธ์รรมีชาต่�
• ระบบบ�ฟเฟอร"ในี้นี้��าทะเล H2CO3/HCO3
-/CO32-
H3BO3/H2BO3-
• ระบบบ�ฟเฟอร"ควบค+มี pH ของพิ่ลาสมีาในี้เล�อด H2CO3/HCO3
-
• ระบบบ�ฟเฟอร"ท�,เก�,ยวข�องก�บการท�างานี้ของไต่ H2PO4
-/HPO42-
pHของสารละลายบ�ฟเฟอร"
• บ�ฟเฟอร"กรด เช�นี้ HA ก�บ A-
HA + H2O H3O+ + A-
Ka = [H3O+][A-]/[HA]
[H3O+] = Ka . [HA]/[A-]
-log[H3O+] = -logKa –log[HA]/[A-]
pH = pKa – log[HA]/[A-]
Henderson-Hasselbalch equation
pHของสารละลายบ�ฟเฟอร"
• บ�ฟเฟอร"เบส เช�นี้ B ก�บ BH+
B + H2O BH+ + OH-
Kb = [BH+][OH-]/[B]
[OH-] = Kb . [B]/[BH+]
-log[OH-] = -logKb –log[B]/[BH+]
pOH = pKb – log[B][BH+]
การเต่�มีกรดหร�อเบสลงในี้สารละลายบ�ฟเฟอร"มี�ผลต่�อ
pHอย�างไร?• สารละลายผสมีระหว�าง CH3COOH 0.10M ก�บCH3COONa 0.10M มี� pH เท�าใด
ถึ�าเต่�มีกรด HCl 0.010 mol ปร�มีาต่ร 1.0 ล�ต่ร ลงในี้สารละลายผสมีนี้�� สารละลายใหมี�มี� pH เท�าใด
และถึ�าเต่�มีเบส NaOH 0.010 mol ปร�มีาต่ร 1.0 ล�ต่ร ลงในี้สารละลายผสมีนี้��แทนี้กรด สารละลายใหมี�มี� pH เท�าใด(สมีมี+ต่�ว�า
กรดHCl หร�อเบสNaOH ท�,เต่�มีลงไปไมี�ท�าให�ปร�มีาต่ร ของสารละลายเปล�,ยนี้แปลง)
ก�าหนี้ดค�าKaของ CH3COOH = 1.8x10-5
แสดงการค�านี้วณ์
ลองค�ดลองท�าด/• จงหา pH ของสารละลายบ�ฟเฟอร"ซี0,งเก�ดจากการเต่�มี 0.350 mol
ของ CH3COOH และ 0.350 mol ของ CH3COONa ลงในี้นี้��าท�าให�เป�นี้สารละลาย 0.600 ล�ต่ร (Ka ของ CH3COOH=1.8x10-5)
• จงหา pH ของสารละลายบ�ฟเฟอร"ซี0,งมี� 0.4M HCl และ 0.2M NaCN (Kaของ HCN=4.0x10-10)
• จงหา pH ของสารละลายบ�ฟเฟอร"ซี0,งประกอบด�วย 0.1M CH3COOH และ 0.08M CH3COONa(KaของCH3COOH=1.8x10-5
ก) เมี�,อเต่�มี HCl 0.01 M ลงไป สารละลายมี� pH เท�าใดข) เมี�,อเต่�มี NaOH 0.01 M ลงไป สารละลายมี� pH เท�าใด