Acid-base

1. บทน า

2. ทฤษฏีกรด-เบส 3. ความแรงของกรด-เบส 4. การแตกตัวของกรด-เบส

5. การแตกตัวเป็นไอออนของน้ า

6. pH ของสารละลาย

9. อินดิเคเตอร์ส าหรับกรด-เบส

7. ปฏิกิริยาของกรด-เบส 8. สารละลายบัฟเฟอร์

10. การไทเทรตกรด-เบส

Acid-base

บทน ำ

สารละลาย (Solution)

สารละลายอิเล็กโทรไลต์ (electrolyte)

สารละลายนอนอเิล็กโทรไลต์ (nonelectrolyte)

อิเล็กโทรไลตแ์ก่ (strong electrolyte)

อิเล็กโทรไลตอ์่อน (weak electrolyte)

การน าไฟฟ้า (conductive)

บทน ำ

non-electrolyte

strong electrolyte

weak electrolyte

1. HCl 2. CH3COOH 3.NaCl 4.KNO3

5. NaOH 6. KOH 7. CH3COONa 8. NH4Cl

9. C2H5OH 10. C12H22O11

...............................................................

...............................................................

...............................................................

The behavior of an acid, HA, in aqueous solution.

บทน ำ

HA

The behavior of an acid, HA, in aqueous solution.

บทน ำ

HA

H+

A-

Strong Acid

Would the solution be conductive?

100% dissociation

The behavior of an acid, HA, in aqueous solution.

บทน ำ

HA

H+

A-

Weak Acid

only a fraction of the molecules are dissociated.

HA H+ + A-

ค าถามก่อนเรียน

1.จงบอกคู่กรด-เบสของสารต่อไปนี ้

H2O, OH-, I-, AsO43-, NH2

-, ClO2-

1.1 คู่กรด

H2O, HS-, HBr, PH4+, HOCH3

1.2 คู่เบส

ค าถามก่อนเรียน 2.จับคู่กรด-เบสของปฏิกิริยา พร้อมทั้งระบุว่าสาร ใดเป็นกรด เป็นเบส เพราะเหตุใด

NH3 + HI NH4+ + I-

NH4+ + HS- NH3 + H2S

ค าถามก่อนเรียน 3.พิจารณาชนิดของกรดและค่า Ka ต่อไปนี้

กรด Ka

A 3.5 x 10-8

B 4.0 x 10-10

C 4.5 x 10-4

จงเรียงล าดับจากมากไปน้อย 3.1 ความแรงของกรด 3.2 pH

ค าถามก่อนเรียน 4. จงค านวณ [H3O+] , pH, [OH-], และ pOH ของสารละลาย Ca(OH)2 0.015 M

5. จงค านวณเปอร์เซ็นการแตกตัวเป็นไอออนของ สารละลาย CH3COOH 0.10 M , Ka = 1.8 x 10-5

บทน ำ

Acid (กรด)

มาจากภาษาละติน Acidus = เปรี้ยว กรด หมายถึงสารประกอบที่มี H เป็นองค์ประกอบ และต้องเป็น H ที่ยอมให้โลหะแทนที่ได้ เช่น

2Mg(s) + 2HCl(aq) 2MgCl(aq) + H2(g) ชนิดของกรด แบ่งตามแหล่งก าเนิด

แบ่งตามองค์ประกอบ แบ่งตามจ านวนโปรตอน

บทน ำ Acid (กรด)

แบ่งตามแหล่งก าเนิด กรดอินทรีย์ (organic acid) เช่น กรดมด (HCOOH), กรดแอซิติก (CH3COOH) กรดอนินทรีย ์(Inorganic acid) เช่น กรดแร่ HNO3 , H2SO4

แบ่งตามองค์ประกอบ กรดไฮโดร (Hydro acid) กรดที่ประกอบด้วย H กับอโลหะ เช่น HF, HCl, HBr กรดออกโซ (Oxo acid) กรดที่ประกอบด้วย H + อโลหะ + O เช่น HNO3 ,H2SO4 , H2CO3

บทน ำ

Acid (กรด)

“กรดทุกชนิดมีไอออนบวกเหมือนกัน คอื H+ หรือ H3O+” (hydrogen ion หรือ hydronium ion)

Hydronium ion เกิดจากไฮโดรเจนไอออนรวมกับน้ า (H2O) ในรูป H+(H2O)n

บทน ำ

Acid (กรด)

ปัจจุบันพบว่า hydronium ion มี n = 4 ( (H2O)4∙H+)

บทน ำ

Acid (กรด)

สมบัติของกรด (Properties of Acids)

Produce H+ (as H3O+) ions in water Taste sour

Corrosive to metals and skin

Electrolytes pH is less than 7

Turns blue litmus paper to red “Blue to Red”

React with bases to form a salt and water

Reach with certain metals (Zn, Fe, etc.) to produce hydrogen gas

React with limestone (CaCO3) to produce carbon dioxide

บทน ำ Acid (กรด)

2K(s) + 2HCOOH(aq) 2HCOOK(aq) + H2(g)

CaCO3(s) + 2HCl(aq) 2CaCl2(aq) + H2O(l) + CO2(g)

2HCl(aq) + Mg(OH)2(aq) MgCl2(aq) + H2O(l)

สมบัติของกรด (Properties of Acids)

บทน ำ Acid (กรด)

การอ่านชื่อกรด (Acid Nomenclature ) Hydro Acid อ่านไฮโดรน าหนา้ แล้วอ่านชื่ออโลหะตัวหลังลงท้ายด้วย -ic เช่น HCl ไฮโดรคลอริก, H2S ไฮโดรซัลฟิวริก Oxo Acid อ่านชื่ออะตอมกลางแล้วเปลี่ยนเสียงท้ายเป็น –ic ( ON สูง) อนุพันธ์ของกรดจะอ่านลงท้ายด้วย เ-ต (-ate)

อ่านชื่ออะตอมกลางแล้วเปลี่ยนเสียงท้ายเป็น –ous ( ON ต่ า) อนุพันธ์ของกรดจะอ่านลงท้ายด้วย ไ-ต์ (-ite)

บทน ำ Acid (กรด)

ตัวอย่าง H2SO3, H2SO4

Note HClO4 เปอร์คลอริก

HClO3 คลอริก

HClO2 คลอรัส

HClO ไฮโปคลอรสั

เช่น HNO2 ไนทรัส กรดไดออกโซไนตริก (NO2- ไนไตต์)

HNO3 ไนทริก กรดไตรออกโซไนตริก (NO3- ไนเตต)

ClO4- เปอร์คลอเรต

ClO3- คลอเรต

ClO2- คลอไรต ์

ClO- ไฮโปคลอไรต์

บทน ำ Base (เบส)

เดิมหมายถึง สารประกอบ –OH หรือ O2- ของโลหะ

เบส(base) และด่าง (alkali) เหมือนหรือแตกต่างกันอย่างไร ?

“เบสทุกชนิดมี OH- เหมือนกัน”

เช่น NaOH Na+ + OH-

Taste bitter, feel slippery

React with oils and grease

React with acids to form salts and water

บทน ำ Base (เบส)

สมบัติของเบส (Properties of Bases)

Reach with certain metals (Zn, Fe, etc.) to produce hydrogen gas

Mg(OH)2(aq) + H2SO4(aq) MgSO4(aq) + 2H2O(l)

บทน ำ Salt (เกลือ)

คือ สารประกอบที่เกิดจากไอออนบวกและไอออนลบสลับกันไปเรื่อยๆ ไม่มีโมเลกุล (ion ไม่ใช่ H+ และ OH-)

สมบัติความเปน็กรด กลาง เบสของเกลือ กรดแก่ + เบสแก่

กรดแก่ + เบสอ่อน

กรดอ่อน + เบสแก่

กรดอ่อน + เบสอ่อน กลาง

กรด

เบส

Ka = Kb กลาง Ka > Kb กรด Ka < Kb เบส

บทน ำ

HomeWork 6. Amphiprotism 7. Autoionization 2. Bronsted-Lowry theory

3. Conjugate acid-base pair

1. Arrhenius theory

4. Lewis theory 5. Neutralization