นโยบายการจัดการความรู้ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ 1.ให้ใช้เครื่องมือการจัดการความรู้ผลักดัน คุณภาพคน และกระบวนทำงาน 2.ส่งเสริมการแลกเปลี่ยนประสบการณ์การทำงาน จากหน้างาน 3.ส่งเสริมให้มีเวทีเรียนรู้ร่วมกัน

คนธรรมดา
Ico64
เครือข่าย
สมาชิก · ติดตาม: 5 · ผู้ติดตาม: 22

อ่าน: 4243
ความเห็น: 2

PSU ไบโอดีเซล 18: คุณลักษณะเฉพาะของกรด-เบส

 

สำหรับโมเลกุลซึ่งมีพันธะ H-X แล้วถูกจัดให้เป็นกรดนั้น ไฮโดรเจนจะต้องมีเลขออกซิเดชันเป็นบวก (positive oxidation number) เพื่อที่จะสามารถแตกตัวก่อเกิดเป็นไอออน +1 ดังนั้นในกรณีของโซเดียมไฮดรายด์ (NaH) ไฮโดรเจนมีประจุเป็น -1 จึงไม่ใช่กรดแต่เป็นเบส สำหรับโมเลกุลซึ่งมีพันธะ X-O-H (เรียกว่ากรดออกโซ: oxoacid) จะจัดว่าเป็นกรดเมื่อไฮโดรเจนแตกตัวเป็นไอออนแล้วก่อเกิดเป็น H+ เมื่อจะจัดเป็นเบส O-H จะแตกออกแล้วก่อเกิดเป็นไฮดรอกไซด์ไอออน ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของกรดออกโซ

 

กรดแก่ (strong acid)

กรดชนิดนี้พร้อมจะแตกตัวเป็นไอออนได้อย่างบริบูรณ์ในสารละลาย ดังนั้นในสมการเคมีจึงสามารถแสดงได้ในรูปไอออนได้ ซึ่งมีอยู่ 7 ชนิดคือ HCl, HBr, HI, H2SO4, HNO3, HClO3 และ HClO4

 

กรดอ่อน (weak acid)

กรดจำนวนมากจัดอยู่ในประเภทนี้ ซึ่งเขียนเป็นสมการการแตกตัวเป็นไอออนได้ดังต่อไปนี้

                          HA(aq) H+(aq) + A-(aq)

 

ค่าคงตัวสมดุลของการแตกตัวของกรดคือ Ka ค่า Ka ที่ใหญ่จะแสดงถึงความแรงของกรด

                                     

เช่น ถ้าเราต้องการหา pH ของกรดแอซิติกความเข้นข้น 0.30 โมลาร์ (0.30 M) ซึ่งมีค่า Ka เท่ากับ 1.8 x 10-5

เราจะต้องเขียนสมการสมดุลของการแตกตัวเป็นไอออนก่อน ซึ่งจะเขียนได้ว่า

                            HC2H3O2 H+ + C2H3O2-

เมื่อสมมติให้เกิดการแตกตัวเท่ากับ x โมลาร์ เราจะได้สมการ

                                

     จะได้ x ซึ่งก็คือ H+ = 2.3 x 10-3

     pH = -log[H+] = 2.64

 

เบสแก่ (strong base)

เช่นเดียวกับกรดแก่ เบสเหล่านี้จะแตกตัวเป็นไอออนได้อย่างบริบูรณ์และในสมการเคมีสามารถแสดงได้ในเทอมของไอออน ซึ่งจะมีเบสแก่อยู่ 8 ชนิดคือ LiOH, NaOH, KOH, RbOH, Cs(OH), Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2

 

การคำนวณหา pH ของสารละลาย 0.010 M ของ Ba(OH)2 ก็เริ่มจากการเขียนสมการการแตกตัวเป็นไอออนก่อน

                Ba(OH)2(aq) Ba2+(aq) + 2OH-(aq)

จะพบว่า Ba(OH)2 0.010 M แตกตัวเป็นไอออนได้ OH- 0.020 M ดังนั้น

      pOH = -log[OH-] = -log[0.020] = 1.70

      pH = 14.00 -1.70 = 12.30

 

เบสอ่อน (weak base)

เบสอ่อนเมื่อละลายในน้ำจะแตกตัวดังสมการ

               Weak Base + H2O conjugate acid + OH-

     ตัวอย่างเช่น: NH3 + H2O NH4+ + OH-

     เมื่อ Kb เป็นค่าคงตัวสมดุลของการแตกตัวเบส

                   

          ดังตัวอย่าง    

                   Ka x Kb = Kw = 1.00x10-14

ในการคำนวณหา pH ของเบสอ่อน เราก็ดำเนินการเช่นเดียวกับตัวอย่างที่ผ่านมา ดังเช่น

จงหา pH ของสารละลายแอมโมเนีย 0.15 M ซึ่งมีค่า Kb = 1.8 x 10-5

เขียนสมการการแตกตัวของเบสอ่อน

                      NH3 + H2O NH4+ + OH-

                             

เมื่อสมมติให้ NH3 แตกตัวไป X โมลาร์

 = 1.8 x  ; สมมติให้ x มีค่าน้อยมากเมื่อเทียบกับ 0.15

             X = [OH-] = 1.6 x 10-3 M

             pOH = -log [OH-] = 2.80

             pH = 14.00 – 2.80 = 11.20

 

การไทเทรตกรด-เบส

 

การไทเทรตกรดเบส คือการที่เราเติมเบสไปในกรด (หรือเติมกรดลงไปในเบส) จนกระทั่งถึงจุดสมมูล (equivalence point) ซึ่งจำนวนโมลของกรดจะเท่ากับจำนวนโมลของเบส ในการไทเทรตกรดแก่และเบสแก่ จุดสมมูลนี้จะเกิดขึ้นที่ pH เท่ากับ 7 ดังแสดงด้วยกราฟของการไทเทรต

               

สำหรับการไทเทรตเบสแก่ด้วยกรดอ่อนจุดสมมูลจะเกิดขึ้นที่ pH สูงกว่า 7 จุดครึ่งสมมูล (half equivalence point) คือจุดที่ครึ่งหนึ่งของปริมาณเบสที่ใช้ในการทำให้กรดเป็นกลาง และจุดนี้คือจุดที่ pH = pKa ของกรดอ่อน

             

ในการไทเทรตกรด-เบส เบสจะทำปฏิกิริยากับกรดอ่อนก่อเกิดเป็นสารละลายที่ประกอบด้วยกรดอ่อนและคู่เบสของมันจนกระทั่งกรดนั้นหมดไป เราอาจใช้สมการ Henderson-Hasselbalch ดังแสดงต่อไปนี้ ในการคำนวณค่า pH เมื่อรู้ค่า Ka ได้

                             

ผม..เอง

หมวดหมู่บันทึก: การเรียนการสอน
สัญญาอนุญาต: ซีซี: แสดงที่มา-ไม่ใช้เพื่อการค้า-อนุญาตแบบเดียวกัน Cc-by-nc-sa
สร้าง: 22 พฤศจิกายน 2554 22:07 แก้ไข: 22 พฤศจิกายน 2554 22:07 [ แจ้งไม่เหมาะสม ]
ดอกไม้
สมาชิกที่ให้กำลังใจ: Ico24 Our Shangri-La, Ico24 เมตตา, และ 2 คนอื่น.
สมาชิกที่ให้กำลังใจ
 
Facebook
Twitter
Google

บันทึกอื่นๆ

ความเห็น

มาช่วยต่อนิดเดียวครับ

 

จากกราฟการไทเทรตทั้ง 2 กราฟข้างต้น เป็นการไทเทรตกรด (ไม่ว่าอ่อนหรือแก่) ด้วยเบส ลักษณะของกราฟเรียกว่า S shape แต่หากกลับกัน คือไทเทรตเบสด้วยกรด จุดเริ่มต้นจะอยู่บนแกน y ด้านบน และลงมาเป็นลักษณะของ Z Shape ครับ

 

เอิ้ก เอิ้ก

 

"ใจสั่งมา"

 

ขอบคุณครับคุณ"ใจสั่งมา"

ร่วมแสดงความเห็นในหน้านี้

ชื่อ:
อีเมล:
IP แอดเดรส: 3.94.129.211
ข้อความ:  
เรียกเครื่องมือจัดการข้อความ
   
ยกเลิก หรือ