วันพุธที่ 14 กันยายน พ.ศ. 2554

การไทเทรต
เป็นกระบวนการวิเคราะห์หาปริมาณของกรดหรือเบส โดยให้สารละลายกรดหรือเ บสทำปฏิกิริยาพอดีกับสารละลายมาตรฐาน เบสหรือกรดซึ่งทราบความเข้มข้นที่แน่นอน และใช้อินดิเคเตอร์เป็นสารที่บอกจุดยุติ ด้วยการสังเ กตจากสีที่เปลี่ยน ขณะไทเทรต pH จะเปลี่ยนไป ถ้าเลือกใช้อินดิเคเตอร์เหมาะสม จะบอกจุดยุติใกล้เคียงกับจุดสมมูล จุดสมมูล (จุดสะเทิน = Equivalence point)
คือจุดที่กรดและเบสทำปฏิกิริยาพอดีกัน จุดสมมูลจะมี pH เป็นอย่างไรนั้นขึ้นอยู่กับชนิดของกรดและเบสที่นำมาไทเทรตกัน และขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของกรดและเบส
จุดยุติ (End point)
คือ จุดที่อินดิเคเตอร์เปลี่ยนสี ขณะไทเทรตกรด- เบสอยู่
กราฟของการไทเทรต1. การไทเทรตระหว่างกรดแก่กับเบสแก่

2. การไทเทรตระหว่างกรดอ่อนกับเบสแก่

3.  การไทเทรตระหว่างกรดแก่กับเบสอ่อน

*ไม่มีการไทเทรตระหว่างกรดอ่อนและเบสอ่อนเพราะมีจุดยุติที่สั้นมาก

วันศุกร์ที่ 9 กันยายน พ.ศ. 2554

สารละลายบัฟเฟอร์
สารละลายบัฟเฟอร์(buffer solution)หมายถึง สารละลายของกรดอ่อน+เกลือของกรดอ่อน
หรือ สารละลายของกรดอ่อน+เกลือของกรดอ่อน
สมบัติของสารละลายบัฟเฟอร์
สมบัติของสารละลายบัฟเฟอร์ คือ รักษาสภาพ PH ของสารละลายเอาไว้โดยจะเกิดการเปลี่ยนแปลงน้อยมากเมื่อเติมกรดแก่หรือเบสแก่จำนวนเล็กน้อย
การเตรียมสารละลายบัฟเฟอร์
-เตรียมสารทางตรง
นำสารทั้งสองมาผสมกันเลย เช่น CH₃COOH กับ CH₃COONa
-เตรียมสารทางอ้อม
เมื่อเราไม่มีสารที่เราต้องการจึงต้องนำสารมาทำปฏิกิริยากัน
เช่น ถ้าเรามี CH₃COOH
CH₃COOH + NaOH  ----------->  CH₃COONa + H₂O
เมื่อ CH₃COOH มากเกินพอ ส่วน NaOH จะหมดไป
ทำให้เหลือ CH₃COOH กับ CH₃COONa ที่เป็นคู่บัฟเฟอร์กัน
       ถ้าเรามี CH₃COONa
CH₃COONa + HCl  -----------> CH₃COOH + NaCl
เมื่อ CH₃COONa มากเกินพอ ส่วน HCl จะหมดไป
ทำให้เหลือ CH₃COOH กับ CH₃COONa ที่เป็นคู่บัฟเฟอร์กัน
การดูค่า pH ของ สารละลายBuffer
1.บัฟเฟอร์ที่เกิดจากกรดอ่อนคู่กับเกลือของกรดอ่อน มี pH <7
2.บัฟเฟอร์ที่เกิดจากเบสอ่อนคู่กับเกลือของเบสอ่อน มี pH >7

วันพุธที่ 7 กันยายน พ.ศ. 2554

การแตกตัวของกรดอ่อนหลายโปรตอน
การแตกตัวของกรดพอลิโปรติก หรือ การแตกตัวของกรดอ่อนหลายโปรตอน 
กรดพอลิโปรติก หมายถึง กรดที่มีโปรตอนมากกว่า 1 ตัว และสามารถแตกตัวให้ H⁺ ได้มากกว่า 1 ตัว ถ้าแตกตัวแล้วได้ H⁺ 2 ตัว จะเรียกว่า กรดไดโปรติก เช่น H₂CO₃, H₂S, H₂C₂O₄ เป็นต้น
ใช้วิธีการคำนวณแบบกรดอ่อน แต่ต้องคิดตามจำนวน H⁺

เช่น

H₂CO₃ มี H⁺จำนวน 2 ตัว ซึ่งจะแตกตัวออก 2 ครั้งโดยแต่ละครั้งจะมี H⁺ หลุดออกไป 1 ตัว

ทำให้ต้องคิดแบบการแตกตัวแบบกรดอ่อน 2 รอบ

ยกเว้น H₂SO₄ ที่ครั้งแรกจะเกิดการแตกตัวแบบกรดแก่

อินดิเคเตอร์
อินดิเคเตอร์ คือ สารที่ใช้ทดสอบความเป็นกรด เบสของสารต่าง ๆ และสีของสารนี้จะเปลี่ยนไปเมื่อค่าความเป็นกรด - เบสเปลี่ยนไป
การทดสอบความเป็นกรด - เบสของสารละลายความเป็นกรด - เบส หรือค่า pH ของสารละลายสามารถทดสอบได้โดยใช้อินดิเคเตอร์ 
อินดิเคเตอร์ที่ใช้ในการทดสอบความเป็นกรด - เบส หรือค่า pH ของสารละลาย ได้แก่
1. กระดาษลิตมัส
มีสีแดงกับสีน้ำเงิน มีการเกิดขึ้น ดังนี้ 
- สารละลายกรด หรือสารละลายที่มีค่า pH ต่ำกว่า 7 จะเปลี่ยนสีของกระดาษลิตมัส
   จากสีน้ำเงินเป็นสีแดง แต่ไม่เปลี่ยนสีของกระดาษลิตมัสสีแดง
- สารละลายเบสหรือสารละลายที่มีค่า pH สูงกว่า 7 จะเปลี่ยนสีของกระดาษลิตมัส
   จากสีแดงเป็นสีน้ำเงินแต่ไม่เปลี่ยนสีของกระดาษลิตมัสสีน้ำเงิน 
- สารละลายเป็นกลางหรือสารละลายที่มีค่า pH เท่ากับ 7 จะไม่เปลี่ยนสีของกระดาษลิตมัส
   ทั้งสีแดงและสีน้ำเงิน 
2. สารละลายฟีนอล์ฟทาลีน
เป็นอินดิเคเตอร์ที่ไม่มีสี เมื่อหยดสารละลายกรด สีของสารละลายจะคงเดิม
เมื่อหยดสารละลายเบส สีของสารละลายฟีนอล์ฟทาลีนจะเปลี่ยนเป็นสีชมพูม่วง
แต่ถ้าเป็นเบสแก่จะเปลี่ยนเป็นสีแดง
3. สารละลายยูนิเวอร์แซลอินดิเคเตอร์
เป็นการนำอินดิเคเตอร์หลาย ๆชนิดที่มีการเปลี่ยนสีในช่วง pH ต่างกันมาผสมกัน
ในสัดส่วนที่เหมาะสมจึงสามารถบอกค่าความเป็นกรด - เบส ของสารละลาย
โดยบอกค่า pH ที่ละเอียด และถูกต้องยิ่งขึ้น 
เกลือ
ปฎิกิริยาไฮโดรลิซิส คือ ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นหลังจากที่เกลือละลายน้ำแล้ว
ซึ่งจะได้ไอออนของเกลือ โดยไอออนของเกลือจะไปทำการแยกสลายน้ำ
เกลือเกิดได้จากปฏิกิริยา 4 ประเภท
คือ
1.กรดแก่+เบสแก่
เกลือที่เกิดขึ้นจะเป็นเกลือกลาง
2.กรดแก่+เบสอ่อน
เกลือที่เกิดขึ้นจะเป็นเกลือกรด
3.กรดอ่อน+เบสแก่
เกลือที่เกิดขึ้นจะเป็นเกลือเบส
4.กรดอ่อน+เบสอ่อน
เกลือที่เกิดขึ้นจะขึ้นอยู่กับค่าคงที่
-Ka = Kb เกลือที่ได้จะเป็นเกลือกลาง
-Ka > Kb เกลือที่ได้จะเป็นเกลือกรด
-Ka < Kb เกลือที่ได้จะเป็นเกลือเบส

วันศุกร์ที่ 2 กันยายน พ.ศ. 2554

การแตกตัวของกรดอ่อนเบสอ่อน
กรดอ่อนและเบสอ่อนเป็นสารละลายที่แตกตัวในน้ำไม่หมด
จึงเกิดสมดุลขึ้น
1.

2.

การแตกตัวของน้ำ,ค่าpH,ค่าpOH
การแตกตัวของน้ำ 
          น้ำเป็นอิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนมาก จึงทำให้แตกตัวได้น้อยมาก ดังนั้นการนำไฟฟ้าของน้ำจะน้อย จนไม่สามารถตรวจสอบได้ด้วยการนำไฟฟ้าผ่านหลอดไฟ แต่ตรวจได้ด้วยเครื่องวัดกระแส (แอมมิเตอร์) ด้วยเหตุนี้จึงมีการอนุโลมให้น้ำบริสุทธิ์เป็นสารนอนอิเล็กโทรไลต์
          ตามทฤษฎีของเบรินสเตต - ลาวรี กล่าวว่า น้ำ ทำหน้าที่เป็นทั้งกรดและเบส ไอออนที่เกิดขึ้นจากการแตกตัวของน้ำนั้นจะมีการถ่ายเทโปรตอนกันเอง เรียกว่า ออโตไอออนไนเซชัน

โมเลกุลของน้ำที่เสีย H⁺ จะเปลี่ยนเป็น OH^- ซึ่งมีประจุลบ และโมเลกุลของน้ำที่ได้รับ H⁺ จะเปลี่ยนเป็น H₃O⁺ ซึ่งมีประจุบวก

เนื่องจากระบบนี้อยู่ในภาวะสมดุล เราจึงสามารถเขียนสมการค่าคงที่สมดุลของ H₂O ได้ ดังนี้



ค่า pH

เป็นตัวย่อที่มาจากภาษาละตินของคำว่า pondus hydrogenii (podus = pressure, hydrogenium = hydrogen แต่บางตำราคำว่า p หมายถึง power) ดังนั้นจึงเป็นการวัดการทำงานของโฮโดรเจนอิออนในสสารนั่นเอง ค่า pH ของสารละลายใด ๆ กำหนดได้จากลอกการิทึมลบ (ฐาน 10) ของความเข้มข้นไฮโดรเนียม ไอออน นั่นคือ

pH = -log[H⁺]   ----1

หากสารละลายมีค่า pH มากกว่า จะมีค่า H₃O⁺ (หรือ H⁺) ในสารละลายมากกว่านั่น

                     pH+pOH = 14

ค่า pOH

เป็นการกำหนดความเป็นกรดด่างในรูปของ pOH scale ซึ่งกำหนดได้จากลอกการิทึมลบของความเข้มข้นของไฮดรอกไซด์อิออน นั่นคือ

                                                             pOH = - log [OH^-]   ----2

จาก 1+2 ;      pH+pOH = - log [OH^-]+-log[H⁺]  

                      pH+pOH = - log [OH^-][H⁺]

                      pH+pOH = - log Kw

                      pH+pOH = - log 1.0 x 10 ¹⁴

วันพุธที่ 31 สิงหาคม พ.ศ. 2554

การแตกตัวของกรดแก่เบสแก่
กรดแก่และเบสแก่เป็นสารละลายที่แตกตัวในน้ำจนหมด
จึงใช้วิธีคิดแบบปริมาณสารสัมพันธ์ได้เลย
ซึ่งกรดแก่-เบสแก่มีดังนี้

วันศุกร์ที่ 26 สิงหาคม พ.ศ. 2554

1.นิยามของอาร์เรเนียส



กรด คือ สารที่สามารถให้โปรตอน (proton donor) แก่สารอื่น

เช่น

เบส คือ สารที่สามารถรับโปรตอน (proton acceptor) จากสารอื่น

เช่น
NaOH (s) Na⁺ (aq) + OH^- (aq)
KOH (s) K⁺ (aq) + OH^- (aq)

HCl (g) H⁺ (aq) + Cl^- (aq)
HClO₄(l) H⁺ (aq) + ClO₄^- (aq)

2.นิยามของเบรินสเตด-ลาวรี

                                                              Thomas Martin Lowry       

 

                                                         Bronsted, Johannes Nicolaus  

กรด คือ สารที่สามารถรับอิเลคตรอนคู่โดดเดี่ยวจากสารอื่น

เบส คือ สารที่สามารถให้อิเลคตรอนคู่โดดเดี่ยวแก่สารอื่น

สารที่เป็นคู่กรด-เบส คือ สารที่มี H⁺ต่างกัน1ตัวโดยที่คู่กรดจะมีH⁺มากกว่าคู่เบส1ตัว
เช่น

H₂O เป็นสารที่ี่ให้โปรตอน (H⁺) ดังนั้น H₂O จึงเป็นกรด

NH₃เป็นสารที่ี่รับโปรตอน (H⁺) ดังนั้น NH₃ จึงเป็นเบส

H₂O เป็นคู่กรดของเบสOH^-

NH₃ เป็นคู่เบสของกรด NH₄⁺

CH₃COOH เป็นสารที่ี่ให้โปรตอน (H⁺) ดังนั้น CH₃COOH จึงเป็นกรด

 H₂O เป็นสารที่ี่รับโปรตอน (H⁺) ดังนั้น H₂Oจึงเป็นเบส

CH₃COOH เป็นคู่กรดของเบสCH₃COO^-

H₂O เป็นคู่เบสของกรด H₃O⁺

3.นิยามของลิวอิส

กรด คือ สารที่สามารถรับอิเล็กตรอนคู่ แล้วเกิดพันธะโคเวเลนต์

เบส คือ สารที่สามารถให้อิเล็กตรอนคู่ แล้วเกิดพันธะโคเวเลนต์

เช่น

NH₃ ให้อิเล็กตรอนคู่ 1 คู่กับ BF₃ จึงเป็นเบส (Nucleophile)
BF₃ รับอิเล็กตรอนคู่ 1 คู่จาก NH₃ จึงเป็นกรด (Electroophile)
4.วิธีการตรวจสอบความเป็นกรด-เบส

-อินดิเคเตอร์ (indicator) คือ สารที่ใช้ตรวจสอบไฮโดรเนียมไอออน  และไฮดรอกไซด์ไอออน ได้ เนื่องจากสารละลายที่เป็นกรดจะมีความเข้มข้นของไฮโดรเนียมไอออนมากกว่าสารละลายที่เป็นเบส
กรดเป็นสารประกอบไฮโดรเจน เมื่อละลายอยู่ในน้ำจะแตกตัวให้ไฮโดรเนียมไอออน

เบสเป็นไฮดรอกไซด์ของโลหะหรืออนุมูลที่มีค่าเทียบเท่าโลหะ ซึ่งเมื่อละลายอยู่ในน้ำจะแตกตัวให้ไฮดรอกไซด์ไอออน

-กระดาษลิตมัส

•  สารละลายที่มีสมบัติเป็นกรด จะเปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากสีน้ำเงินไปเป็นสีแดง
•  สารละลายที่มีสมบัติเป็นเบส จะเปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากสีแดงไปเป็นสีน้ำเงิน
•  สารละลายที่มีสมบัติเป็นกลาง จะไม่ทำปฏิกิริยากับกระดาษลิตมัสทั้งสีน้ำเงินและสีแดง กระดาษลิตมัสจึงไม่เปลี่ยนสี 

-กระดาษยูนิเวอร์ซัลอินดิเคเตอร์

 

รูปแสดงการเปลี่ยนสีของกระดาษยูนิเวอร์ซัลอินดิเคเตอร์

ยูนิเวอร์ซัลอินดิเคเตอร์แบบสารละลายจะเปลี่ยนสีเมื่อใช้ทดสอบสารละลายที่มีค่า pH อยู่ในช่วงที่แตกต่างกัน ดังตัวอย่างต่อไปนี้

•  ฟีนอล์ฟทาลีน เป็นสารละลายใสไม่มีสีซึ่งจะเปลี่ยนเป็นสีชมพู เมื่อใช้ทดสอบความเป็นกรด-เบสของสารละลายที่มีค่า pH อยู่ระหว่าง 8.3-10.0
• เมทิลเรด เป็นสารละลายสีแดงซึ่งจะเปลี่ยนเป็นสีเหลือง เมื่อใช้ทดสอบความเป็นกรด-เบสของสารละลายที่มีค่า pH อยู่ระหว่าง 4.2-6.2
• บรอมไทมอลบลู เป็นสารละลายสีเหลืองซึ่งจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงิน เมื่อใช้ทดสอบความเป็นกรด-เบสของสารละลายที่มีค่า pH อยู่ระหว่าง 6.0-7.6
• ฟีนอลเรด เป็นสารละลายสีเหลืองซึ่งจะเปลี่ยนเป็นสีแดง เมื่อใช้ทดสอบความเป็นกรด-เบสของสารละลายที่มีค่า pH อยู่ระหว่าง 6.8-8.4
  

-พีเอชมิเตอร์ (pH meter)

5.ความแรงของกรดเบส

-ดูจากการแตกตัวของกรด

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

-ดูจากความสามารถในการให้และรับโปรตอน

กรดแก่ ได้แก่ กรดที่ให้โปรตอนได้มาก

กรดอ่อน ได้แก่ กรดที่ให้โปรตอนได้น้อย

เบสแก่ ได้แก่ เบสที่รับโปรตอนได้มาก

เบสอ่อน ได้แก่ เบสที่รับโปรตอนได้น้อย

โดยมีข้อสังเกตเกี่ยวกับคู่กรด- เบส ดังนี้

• ถ้ากรดเป็นกรดแก่ คู่เบสจะเป็นเบสอ่อน เช่น

 

HCl (aq) + H₂O H₃O⁺ (aq) + Cl^- (aq)

กรดแก่ เบสอ่อน

 

• ถ้ากรดเป็นกรดอ่อน คู่เบสจะเป็นเบสแก่ เช่น

HS^- (aq) + H₂O H₃O⁺ + S^2- (aq)

กรดอ่อน     เบสแก่

 

• ถ้าเบสเป็นเบสแก่ คู่กรดจะเป็น กรดอ่อน เช่น

H₃O⁺ + S^2-(aq) HS^- (aq) + H₂O

เบสแก่     กรดอ่อน

 

• ถ้าเบสเป็นเบสอ่อน คู่กรดจะเป็น กรดแก่ เช่น

Cl^-(aq) + H₃O⁺ HCl + H₂O
เบสอ่อน    กรดแก่
 

ตารางลำดับความแรงของกรดและเบสตัวอย่างตามทฤษฎีของเบรินสเตต- ลาวรี

 
- ดูจากการเรียงลำดับในตารางธาตุ
การพิจารณาความแรงของกรดและเบสดูจากการเรียงลำดับของธาตุที่อยู่ในกรดนั้้้น ตามตารางธาตุ ซึ่งแบ่งออกได้เป็น

• กรดออกซี หมายถึง กรดที่ประกอบด้วย H, O และธาตุอื่นอีก เช่น HNO₃ ,H₃PO₄,H₃AsO₄ ,HClO₄ ถ้าจำนวนอะตอมออกซิเจนเท่ากัน ความแรงของกรดเรียงลำดับดังนี้

ดังนั้น H₂SO₄ > H₂SeO₄ , H₃PO₄ > H₃AsO₄
 

• กรดที่ไม่มีออกซิเจน เช่น HCl, HBr, HF, และ HI ความแรงของกรดแรงลำดับดังนี้HI > HBr > HCl > HFH₂S > H₂O

กรดแก่-เบสแก่มี ดังนี้

 

วันพุธที่ 10 สิงหาคม พ.ศ. 2554

สมดุลไอออนของสารละลายอิเล็กโทรไลต์อ่อน
สารละลายแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ

1.สารละลายอิเล็กโทรไลต์

2.สารละลายนอนอิเล็กโทรไลต์
สารละลายอิเล็กโทรไลต์แบ่งได้อีก 2 ประเภทคือ
-สารละลายอิเล็กโทรไลต์แก่
-สารละลายอิเล็กโทรไลต์อ่อน

สารละลายอิเล็กโทรไลต์แก่คือ สารที่ละลายน้ำได้100%

ได้แก่ กรดแก่,เบสแก่,เกลือที่ละลายน้ำได้
สารละลายอิเล็กโทรไลต์อ่อนคือ สารที่ละลายน้ำได้น้อยกว่า100%

ได้แก่ กรดอ่อน,เบสอ่อน,เกลือที่ไม่ละลายน้ำ

กรด-เบสที่เราเข้าใจ

1.กรด+เบสจะได้เกลือ
2.กรด มีรสเปรี้ยว,มีฤทธิ์กัดกร่อน
3.เบส มีรสฝาด,มีคุณสมบัติลื่นมือ(เบสอ่อน),กัดมือ(เบสแก่)
4.กรดมีค่าpHต่ำกว่า7
5.เบสมีค่าpHสูงกว่า7

6.ตัวอย่างเบส ผงซักฟอก,น้ำขี้เถ้า

7.ตัวอย่างกรด น้ำมะนาว,น้ำส้มสายชู