14.8 pH ของสารละลายpH คือ ค่าที่แสดงถึงความเขม้ขน้ของไฮโดรเจนไอออน (H+) หรอืไฮโดรเนียมไอออน (H3O+)

ใชบ้อกความเป็นกรดหรอืเบสของสารละลาย โดยค่า pH ของสารละลายเป็นค่าลอการทิึมของไฮโดรเจนไอออน (หรอืไฮโดรเนียมไอออน) ที่เป็นลบ

pH = -log [H3O+]หรอื [H3O]+ = 10-pH

โดยที่ [H3O+] คือ ความเขม้ขน้ของ H3O+ หรอืH+ เป็นโมล/ลิตร น้ำ'าบรสิทุธิ์ ที่อุณหภมูิ 25 0C จะมี [H3O+] = 1 x 10-7 โมล/ลิตร

ดังนั'น pH = -log [H3O+] = -log [1 x 10-7] = 7

นัน่คือ pH ของน้ำ'าบรสิทุธ ิ์ ที่อุณหภมูิ 25 0C เท่ากับ 7 ถือวา่มสีภาพเป็นกลาง คือไมม่คีวามเป็นกรดหรอืเบส

ถ้า [H3O+] = 1 x 10-5 ; pH = -log [H3O+] = -log [1 x 10-5] = 5 (เป็นกรด)

ถ้า [H3O+] = 1 x 10-9 ; pH = -log [H3O+] = -log [1 x 10-9] = 9 (เป็นเบส)

ดังนั'นสรุปวา่

pH < 7 สารละลายเป็นกรด pH = 7 สารละลายเป็นกลาง pH > 7 สารละลายเป็นเบส

หรอือาจจะเขยีนเป็นสเกลได้ดังนี'

นอกจากจะบอกความเป็นกรดเป็นเบสของสารละลายด้วยค่า pH แล้วยงัสามารถบอกค่าความเป็นกรด- เบส ได้โดยใชค้่า pOH

pOH ของสารละลาย คือ ค่าที่บอกความเขม้ขน้ของ OH- ในสารละลายมคี่าเท่ากับ -log[OH-]

0 7 14

pH

กลาง

เบสกรด

บทที่ 14 กรด- เบส 1 2

pOH = -log[OH-]

โดย pH + pOH = 14

ตารางที่14.7 สเกล pH ของสารละลายที่มคีวามเขม้ขน้ต่างๆ กัน

[H3O+] โมล/ลิตร

pH [OH-] โมล/ลิตร

pOH

1 x 100

1 x 10-1

1 x 10-2

1 x 10-3

1 x 10-4

1 x 10-5

1 x 10-6

1 x 10-7

1 x 10-8

1 x 10-9

1 x 10-10

1 x 10-11

1 x 10-12

1 x 10-13

1 x 10-14

0123456789

1011121314

1 x 10-14

1 x 10-13

1 x 10-12

1 x 10-11

1 x 10-10

1 x 10-9

1 x 10-8

1 x 10-7

1 x 10-6

1 x 10-5

1 x 10-4

1 x 10-3

1 x 10-2

1 x 10-1

1 x 100

14131211109876543210

วธิวีดั pH ของสารละลายวดัได้2 วธิี ดังนี'

1. วธิเีปรยีบเทียบส ี วธินีี'เป็นการวดั pH โดยประมาณ ( มคีวามถกูต้อง 0.5 หน่วย pH) ซึ่ง ท้ำาได้โดยเติมอินดิเคเตอรท์ี่เหมาะสมลงไปในสารละลายที่ต้องการวดั pH แล้วเปรยีบเทียบกับสารละลาย ท้ำาได้โดย

เติมอินดิเคเตอรท์ี่เหมาะสมลงไปในสารละลายที่ต้องการวดั pH แล้วเปรยีบเทียบสกีับสารละลายบฟัเฟอรท์ี่ทราบค่า pH แน่นอน ซึ่งได้เติมอินดิเคเตอรช์นิดเดียวกันไปแล้ว หรอืใชก้ระดาษชุบอินดิเคเตอร ์ ( กระดาษ pH) จุม่ลงไปแล้วเปรยีบเทียบกับสมีาตรฐาน

2. วธิวีดัความต่างศักย์ วธินีี'วดั pH ได้อยา่งละเอียด ( มคีวามถกูต้อง 0.01 หน่วย pH) โดยการใชเ้ครื่องมอืที่เรยีกวา่ พเีอชมเิตอร ์ ซึ่งวดั pH ของสารละลายได้โดยการวดัความต่างศักยร์ะหวา่งขั 'วไฟฟา้

2 ขั'ว

กลาง

3 ว 034 เคมี ม.6

ภาพที่14.6 เครื่องพเีอชมเิตอร์

ตัวอยา่งที่ 26 ใหห้าค่า pH ของสารละลายที่ม ีH3O+ เท่ากับ 1 x 10-11 และ 6 x 10-14

โมล/ลิตรวธิที้ำา

[H3O+] = 1 x 10-11

pH = -log[H3O+] = -log[1 x 10-11] = 11[H3O+] = 6 x 10-4

pH = -log[H3O+] = -log[6 x 10-4] = 4 - log6 = 4 - 0.78 = 3.22

ตัวอยา่งท ี่ 27 จงหา pH ของสารละลายที่มคีวามเขม้ขน้ของ H3O+ = 4.8 x 10-13

โมล/ลิตรวธิที้ำา pH = -log[H3O+]

= -log[4.8 x 10-13]= 13 - log 4.8= 12.32

ตัวอยา่งที่ 28 สารละลายชนิดหนึ่งมี pH = 4.00 จะมคีวามเขม้ขน้ของไฮโดรเนียมไอออนเป็นเท่าใดวธิที้ำา pH = -log[H3O+]

4 = -log[H3O+] [H3O+] = 10-4

= 1 x 10-4

ตัวอยา่งที่ 29 จงค้ำานวณหา [OH-] และpOH ในสารละลายซึ่งมีpH = 8.37วธิที้ำา pH = -log[H3O+]

8.37 = -log[H3O+] [H3O+] = 10-8.37

= 4.3 x 10-9 โมล/ลิตร[H3O+][OH-] = 1 x 10-14

บทที่ 14 กรด- เบส 1 4

[OH-] = ]OH[

10x1

3

14

= ]10x3.4[

10x19

14

[OH-] = 2.33 x 10-6 โมล/ลิตร จาก pOH + pH = 14

pOH= 14 - pH = 14 - 8.37 = 5.63

ตัวอยา่งท ี่ 30 จงค้ำานวณหา [H+], [OH-] , pH , และ pOH ของสารละลายที่มกีรดแก่ HX 0.01 โมลในน้ำ'า 500 cm3วธิที้ำา

กรดแก่ HX แตกตัวได้ 100 %[HX] = 0.1 โมล/ลิตร = 0.02 โมล/ลิตรHX H+ (aq) + X- (aq)0.02 โมล/ ลิตร 0.02 โมล/ลิตร

เพราะฉะนั'น [H+] = 0.02 โมล/ลิตร

จาก [H+][OH-] = 1 x 10-14 โมล/ลิตร [OH-] =

02.010x1 14 = 5.0 x 10-13

เพราะฉะนั'น [OH-] = 5.0 x 10-13 โมล/ลิตรpH = -log[H+] = -log(0.02) = 1.70pH + pOH = 14pOH = 14 - pH = 14 - 1.70 = 12.30

ตัวอยา่งที่ 31 กรดไฮโดรไซยานิก (HCN) เมื่อละลายน้ำ'าแตกตัว 0.01 % สารละลายของกรดนี'เขม้ ขน้ 0.1 mol/dm3 จะมี pH เท่าใด

วธิที้ำา 0.01 % ของ 0.1 mol/dm3 = 10001.0 = 1 x 10-5

โมล/ลิตร เพราะฉะนั'นกรด HCN แตกตัวไป 1 x 10-5 โมล/ลิตร

HCN(aq) H+ (aq) + CN-(aq)เริม่ต้น 0.1 0 0สมดลุ 0.1 - 1 x 10-5 1 x 10-5 1 x 10-5

[H+] = 1 x 10-5 โมล/ลิตร

5 ว 034 เคมี ม.6

pH = -log [H+] = -log[1 x 10-5] = 5

เพราะฉะนั'น pH ของสารละลาย HCN = 5

14.9 อินดิเคเตอรส์้ำาหรบักรด-เบส อินดิเคเตอร ์ คือ สารที่ใชบ้อกความเป็นกรด- เบส ของสารละลายได้อยา่งหนึ่ง สารประกอบที่เปล่ียนสไีด้ที่

pH เฉพาะตัว จะถกูน้ำามาใชเ้ป็นอินดิเคเตอรไ์ด้ เชน่ ฟนีอล์ฟทาลีน จะไมม่สีเีมื่ออยูใ่นสารละลายกรด และจะเปล่ียน

เป็นสชีมพู เมื่ออยูใ่นสารละลายเบสที่มี pH 8.3

C

HO

HOO-C=O

( )ไมม่สีี รูปกรด

OH-H3O+

( )ลีชมพู รูปเบส

C=OHO

HO

CO-

ภาพที่14.7 ฟนีอล์ฟทาลีนอินดิเคเตอรส์้ำาหรบักรด- เบส เป็นสารอินทรยี์ อาจเป็นกรดหรอืเบสอ่อนๆ ซึ่งสามารถเปล่ียนจากรูปหนึ่งไปเป็น

อีกรูปหนึ่งได้ เมื่อ pH ของสารละลายเปล่ียนการเปล่ียนสขีองอินดิเคเตอร์

HIn เป็นสญัลักษณ์ของอินดิเคเตอรท์ี่อยูใ่นรูปกรด (Acid form)In- เป็นสญัลักษณ์ของอินดิเคเตอรท์ี่อยูใ่นรูปเบส (Basic form)

รูปกรดและรูปเบสมภีาวะสมดลุ เขยีนแสดงได้ด้วยสมการ ดังนี'

HIn (aq) + H2O (l) H3O+ (aq) + In- (aq) ไมม่สีี * (รูปกรด) สชีมพู* (รูปเบส) ; (* = กรณีเป็นฟี

นอล์ฟทาลีน)

Kind = ]HIn[

]In][OH[ 3

HIn และ In- มสีตี่างกันและปรมิาณต่างกัน จงึท้ำาใหส้ขีองสารละลายเปล่ียนแปลงได ้ ถ้าปรมิาณ HIn มากก็จะมสีขีองรูปกรด ถ้ามปีรมิาณ In- มากก็จะมสีขีองรูปเบส การที่จะมปีรมิาณ HIn หรอื In

มากกวา่หรอืน้อยกวา่นั 'นขึ'นอยูก่ับปรมิาณ H3O+ ในสารละลาย ถ้าม ีH3O+ มากก็จะรวมกับ In- ได้เป็น

บทที่ 14 กรด- เบส 1 6HIn ได้มาก แต่ถ้าอยูใ่นสารละลายที่ม ี OH- มาก OH- จะท้ำาปฏิกิรยิากับ H3O+ ท้ำาให ้H3O+

ลดลง ซึ่งจะมผีลท้ำาใหเ้กิดปฏิกิรยิาไปขา้งหน้าได้ In- มากขึ'น ซึ่งสามารถเขยีนอธบิายด้วยสมการ ดังนี'

เมื่อเติมกรด (H3O+) ท้ำาใหป้รมิาณ [H3O+] ทางขวาของสมการมมีากขึ'น ปฏิกิรยิาจะเกิดยอ้น

กลับ ท้ำาใหม้ี HIn มากขึ'นจึงเหน็เป็สขีองกรด HIn เมื่อเติมเบส (OH-) OH- จะท้ำาปฏิกิรยิากับ H3O+ ท้ำาให ้H3O+ น้อยลง ปฏิกิรยิาจะไป

ขา้งหน้ามากขึ'น () ท้ำาใหม้ี In- มากขึ'น จงึเหน็เป็นสเีบสของ In-

ถ้า [HIn] มากกวา่ [In-] 10 เท่าขึ'นไป จะเหน็เป็นสขีองรูปกรด (HIn) ถ้า [In-] มากกวา่ [HIn] 10 เท่าขึ'นไป จะเหน็เป็นสขีองรูปเบส (In-)

[HIn] จะมากหรอืน้อยกวา่ [In-] ขึ'นอยูก่ับ pH ของสารละลาย ( หรอืปรมิาณของ H3O+ ดังที่ได้กล่าวมาแล้ว

ชว่ง pH ที่อินดิเคเตอรเ์ปล่ียนสจีากรูปหนึ่งไปเป็นอีกรูปหนึ่ง สารละลายจะมสีผีสมระหวา่งรูปกรดและรูป

เบส เรยีกวา่ ชว่ง pH ของอินดิเคเตอร์ (pH range หรอื pH interval) ชว่ง pH ของอินดิเคเตอรห์าได้จากค่า Kind ของอินดิเคเตอรด์ังนี'

HIn (aq) + H2O (l) H3O+ (aq) + In- (aq) Kind =

]HIn[]In][OH[ 3

[H3O+] = Kind ]In[

]HIn[

-log [H3O+] = -log Kind -log ]In[

]HIn[

pH = pKind - log ]In[

]HIn[

จะเริม่เหน็สขีองรูปกรดเมื่อ]In[

]HIn[ 10

pH = pKind - log10pH = pKind - 1

จะเริม่เหน็สขีองรูปเบสเมื่อ]In[

]HIn[

101

pH = pKind - log 101

pH = pKind + 1 นัน่คือ ชว่ง pH ของอินดิเคเตอร์ = pKind 1

7 ว 034 เคมี ม.6

หมายความวา่ สขีองอินดิเคเตอรจ์ะเริม่เปล่ียนแปลงเมื่อ pH = pKind 1 ซึ่งเป็นค่าโดย ประมาณ แต่ถ้า [HIn] มากกวา่หรอืน้อยกวา่ [In-] 10 เท่าขึ'นไป อาจถึง 100 เท่า ชว่ง pH ขอ

งอินดิเคเตอรก์็จะเปล่ียนไป ชว่ง pH ของอินดิเคเตอรท์ี่ถกูต้องจรงิๆ ของแต่ละอินดิเคเตอรห์าได้จากการทดลอง

ตัวอยา่งเชน่ เมทิลเรด มชีว่ง pH 4.4 - 6.2 หมายความวา่ สารละลายที่หยดเมทิลเรดลงไป จะเปล่ียนสจีากรูปกรด (แดง) ไปเป็นรูปเบส (เหลือง) ในชว่ง pH ตั'งแต่4.4 - 6.2 นัน่คือ

ถ้า pH < 4.4 จะใหส้แีดง (รูปกรด pH อยูร่ะหวา่ง 4.4 - 6.2 จะใหส้ผีสมระหวา่งสแีดงกับเหลือง คือ สสีม้

pH > 6.2 จะใหส้เีหลือง (รูปเบส)

สขีองอินดิเคเตอรแ์ต่ละชนิด จะเปล่ียนในชว่ง pH ที่ต่างกัน ซึ่งแสดงได้ดังภาพที่ 14.8

ภาพที่14.8 สขีองอินดิเคเตอรแ์ต่ละชนิด อยา่งไรก็ตาม อินดิเคเตอรช์นิดหนึ่งๆ จะใชห้าค่า pH ของสารละลายได้อยา่งครา่วๆ เท่านั 'น เชน่ เมื่อน้ำา

สารละลายมาเติม เมทิลออเรนจล์งไป ( ชว่ง pH ของเมทิลออเรนจเ์ท่ากับ 3.0 - 4.4 และสทีี่เปล่ียนอยูใ่น

บทที่ 14 กรด- เบส 1 8

ชว่ง สแีดง เหลือง) ถ้าสารละลายมสีเีหลืองหลังจากหยดเมทิลออเรนจ์ แสดงวา่สารละลายนี'มีpH ตั'งแต่4.4 ขึ'นไป ซึ่งอาจมฤีทธิเ์ป็นกรด กลางหรอื เบส ก็ได้ ดังนั 'น การหาค่า pH ของสารละลายหนึ่งๆ อาจจะต้องใชอิ้นดิเคเต

อรห์ลายๆ ตัว แล้วน้ำาขอ้มูลมาวเิคราะห์pH ของสารละลายรว่มกัน

ตัวอยา่งท ี่ 32 การทดลองหาค่า pH ของสารละลายชนิดหนึ่ง โดยใชอิ้นดิเคเตอร ์5 ชนิดด้วยกัน ผลการทดลองเป็นดังนี'

ชนิดของอินดิเคเตอร์ ชว่ง pH สทีี่เปล่ียน สสีารละลายที่ได้จากการทดลอง

1. methyl yellow

2. Bromeresol green

3. Methyl red4. Bromothy

mol blue5. Phenophtal

ein

2.9-4.03.8-5.44.4-6.26.0-7.68.0-9.6

สแีดง-เหลืองเหลือง-น้ำ'าเงินแดง-เหลืองเหลือง-น้ำ'าเงินไมม่สี-ีสชีมพู

เหลืองน้ำ'าเงินสม้

เหลืองไมม่สีี

ใหห้าค่าpH ของสารละลายจากขอ้มูลการทดลองขา้งต้นแนวคิด จากอินดิเคเตอรช์นิดที่ 1 แสดงวา่ pH ของสารละลาย > 4

จากอินดิเคเตอรช์นิดที่ 2 แสดงวา่ pH ของสารละลายอยูร่ะหวา่ง 4.4-6.2 จากอินดิเคเตอรช์นิดที่ 3 แสดงวา่ pH ของสารละลาย > 5.4 จากอินดิเคเตอรช์นิดที่ 4 แสดงวา่ pH ของสารละลาย < 6 จากอินดิเคเตอรช์นิดที่ 5 แสดงวา่ pH ของสารละลาย < 8.0

สรุปได้วา่ สารละลายมีpH อยูร่ะหวา่ง 5.4 - 6

การหา pH ของสารละลายโดยใชอิ้นดิเคเตอรห์ลายๆ ชนิดนี' ไมส่ะดวกในการใช้ จงึมกีารคิดที่จะน้ำาอินดิเค

เตอรห์ลายๆ ชนิด ซึ่งเปล่ียนสใีนชว่ง pH ต่างๆ กันมาผสมกันในสดัสว่นที่เหมาะสม จะสามารถใชบ้อกค่า pH ของ สารละลายได้ละเอียดขึ'น อินดิเคเตอรผ์สมนี'เรยีกวา่ ยูนิเวอรซ์ลัอินดิเคเตอร ์ ซึ่งสามารถเปล่ียนสไีด้ในสารละลายที่มี

pH ต่างๆ กันเกือบทกุค่า

การใชยู้นิเวอรซ์ลัอินดิเคเตอร ์ หยดยูนิเวอรซ์ลัอินดิเคเตอรล์งในสารละลายที่ต้องการหาค่า pH ประมาณ 3 หยดต่อสารละลาย 3 cm3 สงัเกตสขีองสารละลายแล้วเปรยีบเทียบกับสมีาตรฐานของยูนิเวอรซ์ลัอินดิเค

เตอรท์ี่ pH ต่างๆ วา่สขีองสารละลายตรงกับสมีาตรฐานที่ pH ใด ก็จะมคี่าเท่ากับ pH นั'น สตูรของยูนิเวอรซ์ลัอินดิเคเตอร์ มหีลายสตูรด้วยกัน ตัวอยา่งเชน่

สตูรที่ 1 เมทิลออเรนจ์ 0.05 กรมั ( ชว่ง pH 3.0-4.4) เหลือง-สม้เหลืองเมทิลเรด0.15 กรมั ( ชว่ง pH 4.4-6.2) แดง-เหลือง

9 ว 034 เคมี ม.6

โบรโมไทมอลบลู0.30 กรมั ( ชว่ง pH 6.0-7.5) เหลือง-น้ำ'าเงินฟนีอล์ฟทาลีน 0.35 กรมั ( ชว่ง pH 8.2-10.0) ไมม่สี-ีแดงมว่ง

ทั'งหมดละลายใน 66% เอทานอล จ้ำานวน 1 ลิตร สตูรที่ 2 0.1% เมทิลออเรนจ์ 0.5 cm3

0.1% เมทิลเรด 1.5 cm3

0.1% โบรโมไทมอลบลู 3.0 cm3

0.1% ฟนีอล์ฟทาลีน 3.5 cm3

ตารางที่14.8 การเปล่ียนสขีองสารละลาย เมื่อใชยู้นิเวอรซ์ลัอินดิเคเตอร์

pH สารละลาย สี

3456789

1011

แดงสม้แดงสม้

สม้เหลือง เหลือง เขยีว

เขยีวน้ำ'าเงินเขยีว

มว่งมว่งแดง

14.9.1 อินดิเคเตอรท์ี่พบในธรรมชาติ

นอกจากอินดิเคเตอรก์รด- เบส ที่เป็นสารอินทรยีท์ี่กล่าวมาแล้ว ในธรรมชาติยงัมสีารหลายชนิดที่มสีมบตัิ

เหมาะสมที่จะใชเ้ป็นอินดิเคเตอรไ์ด้ กล่าวคือ มสีตี่างกันท ี่ pH ต่างกัน สารเหล่านี'พบในดอกไม้ ผลไม้ ผัก หรอืรากไม้

บางชนิด เชน่ ในกะหล้ำ่าปลีสแีดง (Red cabage) มสีารที่เป็นอินดิเคเตอร ์ จากการทดลองสกัดสารจาก

กะหล้ำ่าปลีสแีดง ซึ่งเมื่อละลายเป็นกรดจะได้สแีดง (a) แต่เมื่อเติมเบสลงไปจะมสีหีลายสี ได้แก่ เขยีว น้ำ'าเงิน เหลือง (b) และเมื่อสารละลายเบส สารละลายจะเปล่ียนเป็นสนี้ำ'าเงิน แสดงวา่อินดิเคเตอรท์ี่สกัดได้จากกะหล้ำ่าปลีสแีดง จะเปล่ียนสแีดงเป็นน้ำ'าเงินในชว่งกรดเป็นเบส

สารละลายมสีแีดง สารละลายมหีลายสี สารละลายมสีนี้ำ'าเงิน กรด เขยีว น้ำ'าเงิน เหลือง เบส

บทที่ 14 กรด- เบส 1 10

ภาพที่14.9 การสกัดอินดิเคเตอรจ์ากกะหล้ำ่าปลีสแีดง และการเปล่ียนสขีองสารละลาย

ดอกกหุลาบสแีดง เมื่อน้ำามาละลายในแอลกอฮอล์และอีเทอร ์ 1 : 1 จะใหส้ารละลายซึ่งเป็นอินดิเคเตอร์ ตามธรรมชาติ เชน่กัน เมื่อน้ำาสารละลายนี'มาหยดในสารละลายที่ม ี pH 1, 3, 7, 9 และ 11 ปรมิาณ

เล็กน้อย พบวา่ใหส้ารละลายสี แดง สม้ น้ำ'าตาล และเขยีว ตามล้ำาดับ โดยที่อินดิเคเตอรน์ี'จะเปล่ียนสใีนชว่ง pH 2 ชว่ง คือ 5-7 (แดง-น้ำ'าตาล) และ8-10(น้ำ'าตาล-เขยีว)

ภาพที่14.10 การทดลองสกัดอินดิเคเตอรจ์ากดอกกหุลาบแดงและการทดสอบการเปล่ียนสขีองอินดิเคเตอรจ์ากกหุลาบแดง

ตารางที่14.9 อินดิเคเตอรท์ี่พบในธรรมชาติชนิดพชื สารที่ใชส้กัด ชว่ง pH ที่เปล่ียนสี สทีี่เปล่ียน

อัญชนัดาวเรอืงดาวเรอืง

หางนกยูง

หางนกยูง

แคแดง

ชงโค

น้ำ'าแอลกอฮอล์

น้ำ'า

น้ำ'า

แอลกอฮอล์

น้ำ'า

น้ำ'า

1-32-3

11-129-103-47-8

10-112-3

10-114-5

แดง - มว่ง ไมม่สีี - เหลืองอ่อน เหลือง - เหลืองน้ำ'าตาล

ไมม่สีี - เหลือง สม้ - เหลือง

เหลือง - เขยีว เขยีว - เหลือง ชมพู - สม้

สม้ - เหลือง บานเยน็ - แดง

11 ว 034 เคมี ม.6

เขม็แดง

เขม็แดง

กระเจีย๊บครสิต์มาส

ครสิต์มาสบานไมรู่โ้รย

บานไมรู่โ้รยแวนด้า

แวนด้า

สม้เกลี'ยง(ผิว)สารภีสารภี

ทองกวาว

น้ำ'า

แอลกอฮอล์

น้ำ'า+แอลกอฮอล์+อีเทอร์น้ำ'า

แอลกอฮอล์+อีเทอร์น้ำ'า

แอลกอฮอล์แอลกอฮอล์

น้ำ'า

น้ำ'าแอลกอฮอล์

น้ำ'า

น้ำ'า

6-76-76-77-85-66-76-75-68-96-78-9

10-1210-11

3-49-1012-13

6-710-1111-1311-1311-1211-1212-1311-12

แดง - เขยีว ชมพู - เขยีว แดง - เหลือง

เหลือง - เขยีว ชมพู - เหลือง

เหลือง - เขยีว แดง - เขยีว ชมพู - เขยีวอ่อน เขยีว - เขยีวน้ำ'าตาล แดง - ชมพู แดง - มว่ง มว่ง - น้ำ'าเงิน ไมม่สีี - เหลือง ชมพู - มว่ง มว่ง - เขยีว เขยีว - เหลือง แดง - เขยีว ชมพู - เขยีว เขยีว - เหลือง

เขยีวอ่อน - เหลือง เหลืองอ่อน - เหลืองเขม้

เหลือง - น้ำ'าตาลเหลือง น้ำ'าตาลเหลือง - น้ำ'าตาลแดง

เหลืองเขยีว - แดง

14.11 สารละลายกรด- เบส ในชวีติประจ้ำาวนั

ค่า pH ของสารละลายในสิง่มชีวีติมคี่าเฉพาะตัว เชน่ pH ของเอนไซมใ์นกระเพาะอาหารมคี่าประมาณ 1.5 pH ของเลือดและน้ำ'าลาย มคี่าเท่ากับ7.4 และ6.8 ตามล้ำาดับ

ตารางที่14.10 แสดงค่าpH ของสารละลายในรา่งกายสาร ชว่ง pH

น้ำ'ายอ่ยในกระเพาะอาหารปัสสาวะน้ำ'าลายเลือดน้ำ'าดี

1.6-2.55.5-7.06.2-7.4

7.35-7.457.8-8.6

บทที่ 14 กรด- เบส 1 12

นอกจากสารละลายในรา่งกายเราจะมคี่า pH เฉพาะตัวแล้ว ก็จะพบวา่สารละลายกรดและสารละลายเบสที่พบ

ในชวีติประจ้ำาวนันั'น มทีั 'งกรดอ่อนจนถึงกรดแก ่ และเบสอ่อนถึงเบสแก ่ ภาพท ี่ 14.11 แสดงถึง pH ของ สารละลายต่างๆ สารละลายกรดจะมคี่า pH น้อยกวา่ 7 ส้ำาหรบั สารละลายเบสจะมคี่า pH มากกวา่ 7 น้ำ'า

บรสิทุธิม์สีภาพเป็นกลางไมเ่ป็นกรดหรอืเบส ในขณะที่น้ำ'าฝนจะมคีวามเป็นกรดอ่อนๆ เนื่องจากในอากาศมกี๊าซ CO2 ซึ่งรวมกับน้ำ'าได้กรดคารบ์อนิก ซึ่งเป็นกรดอ่อน สว่นในน้ำ'าทะเลจะมเีกลือแรต่่างๆ ซึ่งเมื่อละลายในน้ำ'าจะได้สารละลายไฮ

ดรอกไซด์ ซึ่งมสีภาพเป็นเบส

ภาพที่14.11 pH ของสารต่างๆ ในชวีติประจ้ำาวนั

น้ำ'าโซดาและน้ำ'าสม้สายชู (pH < 7) น้ำ'ายาล้างหอ้งน้ำ'า น้ำ'ายาท้ำาความสะอาด

Milk of magnesia (pH > 7)

13 ว 034 เคมี ม.6

การใชพ้เีอชมเิตอรว์ดั pH ของน้ำ'าสม้สายชู และ milk of magnesia ภาพที่ 14.12 การทดลองวดั pH ของสารละลาย และตัวอยา่งสารต่างๆ ในชวีติประจ้ำาวนั

เราอาจจะสรุปpH ของสารละลายในชวีติประจ้ำาวนัได้ดังนี'1. ของเหลวบางชนิดอาจจะมชีว่ง pH กวา้ง และบางชนิดมชีว่ง pH แคบตามขอ้มูลในตาราง2. ถ้ารบัประทานอาหารประเภทผัก ปัสสาวะจะมีpH สงู แต่ถ้ารบัประทานเนื'อสตัวม์าก ปัสสาวะจะมีpH

ต้ำ่า

3. ในรา่งกายของคนเราของเหลวบางชนิดม ีpH แปรไปได้ในชว่งค่อนขา้งกวา้ง โดยที่รา่งกายยงัคงอยู่

ในสภาพปกติไมเ่จบ็ป่วย แต่ของเหลวบางชนิดในคนปกติม ี pH ค่อนขา้งคงที่ เชน่ เลือดมคี่า pH แปรไปได้เพยีง 0.10 เท่านั'น ส้ำาหรบัคนที่เป็นโรคเบาหวานรุนแรง ค่า pH ของเลือดอาจลดต้ำ่าลงกวา่7.35 ท้ำาใหเ้กิดอาการ

คล่ืนไส้ ถ้าลดลงต้ำ่ามากๆ อาจหมดสติถึงตายได้

อยา่งไรก็ตาม ปกติในรา่งกายของคนจะมรีะบบที่ควบคมุค่า pH ของเลือดไวใ้หค้งที่4. ในน้ำ'าฝนซึ่งน่าจะมสีมบตัิเป็นกลาง แต่พบวา่ม ี pH ประมาณ 5.6-6.0 เท่านั'น และปัจจุบนัใน

ประเทศอุตสาหกรรม pH ของน้ำ'าฝนมคี่าต้ำ่าถึง 2.8 จากการตรวจสอบพบวา่นอกจากม ีCO2 ละลายอยูแ่ล้ว ยงัมีH2SO4 และHNO3 ละลายปนอยูด่้วย

ฝนกรด (Acid rain) น้ำ'าฝนที่ม ีpH ประมาณ 5.6 - 6.0 ซึ่งมภีาวะเป็นกรดอ่อนๆ ปัจจุบนัในประเทศอุตสาหกรรม

pH ของน้ำ'าฝนมคี่าต้ำ่ากวา่ 5.6 ทั'งนี'เนื่องจากมกีารเผาไหมเ้ชื'อเพลิง เชน่ ถ่านหนิ น้ำ'ามนั เป็นต้น ซึ่งเชื'อเพลิง

เหล่านี'มสีารซลัเฟอร ์ (S) อยู่ ท้ำาใหเ้กิดก๊าซ SO2 ซึ่งเมื่อถกูปล่อยออกมาสูบ่รรยากาศ และละลายในน้ำ'า หรอืถกู

ออกซไิดสต์่อเป็น SO3 แล้วละลายในน้ำ'าฝนได้กรด H2SO4 แล้วจะไปเพิม่ความเป็นกรดใหก้ับน้ำ'าฝน ซึ่งอาจจะ

ท้ำาให้pH ต้ำ่ากวา่ 3 ในบรเิวณที่มสีภาพแวดล้อมไมด่ี

SO3 (g) + H2O (l) H2SO4 (aq) ผลที่เกิดขึ'นคือ ฝนกรดจะไปท้ำาลายต้นไม ้ ท้ำาลายชวีติสตัวน์้ำ'า ท้ำาใหโ้ลหะเกิดการผุกรอ่น หนิถกูกัดเซาะ

เป็นต้น

บทที่ 14 กรด- เบส 1 14

SO2 อาจจะรวมกับน้ำ'าได้เป็น H2SO3 และนอกจากสารประกอบของซลัเฟอรแ์ล้วก็อาจมี สารประกอบของ N ซึ่งจะถกูเปล่ียนเป็น NO2 , HNO2 และHNO3 ได้เชน่กัน ซึ่งเมื่อละลายในน้ำ'า

ฝนก็จะไปเพิม่ความเป็นกรดใหก้ับน้ำ'าฝนได้ ปฏิกิรยิาที่เกิดขึ'นคือ

2NO (g) + O2 (g) 2NO2 (g)2NO (g) + H2O (l) HNO2 (aq) + HNO3

(aq) ความเป็นกรดเบสของน้ำ'าและดินมคีวามส้ำาคัญต่อการเพาะปลกูและการเลี'ยงสตัวน์้ำ'า เชน่ กุ้ง ซึ่งในการเลี'ยงกุ้ง

pH ของน้ำ'าต้องเป็นกลาง กุ้งจงึจะเจรญิเติบโตได้ดี เป็นต้น และโดยทัว่ไปดินที่ม ี pH ต้ำ่า เกินไปอาจจะไมเ่หมาะ สมต่อการเจรญิเติบโตของพชื พชืแต่ละชนิดจะเติบโตในภาวะที่ต่างกัน ขา้วจะเจรญิเติบโตในดินเปรี 'ยว คือ เป็นกรดเล็ก

น้อย ดังนั'น จงึต้องมกีารตรวจวดั pH ของดินและน้ำ'า เพื่อชว่ยใหเ้กษตรสามารถจดัการกับการเพาะปลกุได้ดี เชน่ ถ้า pH ต้ำ่ามากก็อาจใชปู้นขาว หรอืขึ'เถ้าโรยลงไปในดินเพื่อลดความเป็นกรดของดินได้

data science solution @ 1999tel. 045-