Acid base

สมดุลกรด-เบส
Acid Base Equilibria

ครู อรรคชัย วิจิตร

วัตถุประสงค์
่
1. เพื่อ้หาสามารำโอดไลาวาสาร้ลมีสมโัติเป็ ยดรลงลบสาร้ลมี
สมโัติเป็ ยเโส ยลยอาศัยนฤษฎีดรล-เโสอาร์เรเยียส นฤษฎี
ดรล-เโสเโริ ยสเตล-ลาวรี งลบนฤษฎีดรล-เโสลิวอิส
2. เพื่อ้หาสามารำโอดว่าสาร้ลเป็ ยคู่เโสงออดรลงลบสาร้ล
เป็ ยคู่ดรลงออเโส งลบเงาา้จความสัมพัยธ์รบหว่าอความงรอ
งออคู่ดรล-เโสยั้ยๆ
3. เพื่อ้หาสามารำนายายความงรองออดรลงลบเโสยลยพิจารจาจาด
ยครอสราาองออสาร

4. เพื่อ้หาสามารำจัลปรบเภนงออสารลบลายว่าเป็ ยดรล ดลาอหรื อ
เโสยลยพิจารจาความเงามงายงออไอออย H3O+ งลบ OH- ้ยสาร
ลบลาย
5. เพื่อ้หาสามารำคายวจหาค่า pH , Ka , Kb งลบความเงามงายงออสาร
ต่าอๆนี่สมลุล้ยปฏิดิริยาดารงตดตัวงออดรลหรื อเโสชยิลต่าอๆ

6. สามารำคายวจหาค่า pH งออสารลบลายเดลือปรบเภนต่าอๆ ยลย
ตาออเงาา้จว่าเดลือจบลบลาย้หาไอออยโวดงลบไอออยลโนี่อาจมี
สมโัติเป็ ยดรลหรื อเโส งึ้ยดัโชยิลงออไอออยยั้ยๆ

7. สามารำคายวจเดี่ยวดัโผลงออไอออยร่ วมต่อสมลุลดรล-เโส
8. สามารำคายวจเดี่ยวดัโสารลบลายโัพเฟอร์
9. สามารำคายวจหาค่า pH นี่จุลต่าอๆ้ยรบหว่าอดารไนเนรตงออดรล
งลบเโส
10. สามารำเลือด้ชาอิยลิเคเตอร์นี่เหมาบสมเพื่อ้ชาโอดจุลยุติ
งออดารไนเนรตดรลงลบเโส

1. สมบัตทั่วไปของกรดและเบส
ิ
(General Properties of acids and bases)
สมบัติทั่วไปของกรด
* ดรลจบมีรสเปรี้ ยว เช่ย รสเปรี้ ยวจาดดรลซิ ตริ ดงลบดรลงอสคอโิด
่
(วิตามิยซี ) นี่มีอยู้ย ผลไมาจาพวดสามงลบมบยาว

* ดรลจบเปลี่ยยสี สารสดัลจาดพืช เช่ย เปลี่ยยสี งออลิตมัสจาดสี ย้ าเอิย
เป็ ยสี งลอ

* ดรลจบนาปฏิดิริยาดัโยลหบโาอชยิล เช่ย สัอดบสี (Zn) งมดยีเซี ยม
(Mg) งลบเหล็ด (Fe) งลบเดิลงด๊สไฮยลรเจย (H2) เช่ย ปฏิดิริยา
รบหว่าอดรลไฮยลรคลอริ ด (HCl) ดัโงมดยีเซี ยม (Mg) เป็ ยลัอยี้
2HCl(aq) + Mg(s) MgCl2(aq) + H2(g)

* ดรลนาปฏิดิริยาดัโคาร์โอเยตงลบไโคาร์โอเยต เช่ย Na2CO3 ,
CaCO3 งลบ NaHCO3 จบเดิลงด๊สคาร์โอยไลออดไซล์ ลัอปฏิดิริยา
ต่อไปยี้
2HCl(aq) + CaCO3(s) CaCl2(aq) + H2O(l) + CO2(g)
HCl(aq) + NaHCO3(s) NaCl(aq) + H2O(l) + CO2(g)
* สารลบลายดรลสามารำยาไฟฟา าไลา

* สามารำนาปฏิดิริยาดัโเโส

สมบัติทั่วไปของเบส
* เโสจบมีรสงม
* เมื่อสัมผัสดัโเโสจบรูาสึดลื่ย เช่ย สโู่ซ่ ึ อมีเโสเป็ ยออค์ปรบดอโ
* เโสจบเปลี่ยยสี ลิตมัสจาดสี งลอเป็ ยสี ย้ าเอิย
* สารลบลายเโสสามารำยาไฟฟา าไลา
* สามารำนาปฏิดิริยาดัโดรล

Electrolytes in Aqueous Solution
Electrolytes

NaCl(s) H2O
 
 Na+(aq) + Cl-(aq)
Non Electrolytes
C12H22O11(s) H2O
 
 C12H22O11(aq)
Sucrose

Electrolytes
* Strong electrolytes
* Weak electrolytes
KCl(aq) K+(aq) + Cl-(aq) Strong electrolyte
For 0.10 M
Solutions: (2%) (98%)
CH3CO2H(aq) H+(aq)+ CH3CO2-(aq) weak electrolyte
(99%) (1%)

2. แนวคิดเกียวกับกรดและเบส (Acid – Base Concepts)
่
ทฤษฎีกรด-เบสอาร์ เรเนียส(Arrhenius Theory of Acids and bases)
่
้ยปี ค.ศ. 1887 ยัดเคมีชาวสวีเลยชื่อ สวัยเต อาร์เรเยียส ไลา้หายิยามไวาวา
ดรลคือสารนี่ลบลายย้ างลาวงตดตัว้หาไฮยลรเจยไอออย (H+)
เโสคือสารนี่ลบลายย้ างลาวงตดตัว้หาไฮลรอดไซล์ไอออย (OH-)
ดรล HCl(g) H

2O
H+(aq) + Cl-(aq)
เโส NaOH(s)  Na+(aq) + OH-(aq)
 H 2O

ดรลคือสารนี่ลบลายย้ างลาวงตดตัว้หาไฮยลรเจยไอออย H+หรื อ( H3O+)

ดรล HCl(g) 
 H+(aq) + Cl-(aq)
H 2O

ปฏิดิริยาสบเนิยรบหว่าอ HCl งลบ NaOH งสลอไลาลอยี้
ั

H+(aq)+ Cl-(aq) + Na+(aq)+ OH-(aq) Na+(aq)+ Cl-(aq) + H2O(l)
ดรล เโส เดลือ ย้ า

หรื อปฏิดิริยาผลลัพธ์งออสมดารเงียยไลาลอยี้ ( สมดารไอออยิดสุ นธิ )
ั

H+(aq) + OH-(aq) H2O(l)
ดรล เโส ย้ า

สมดารงาาอตาย งสลองยวคิลงอออาร์เรเยียส นี่ชลเจยว่า ปฏิดิริยา
ั
รบหว่าอดรลงลบเโสเป็ ยดารรวมดัย งออไฮยลรเจยไอออย (H+)
งลบไฮลรอดไซล์ไอออย (OH- ) เดิลเป็ ยย้ า (H2O)

ทฤษฏีกรด-เบสอาร์ เรเนียสมีข้อจากัดเช่ น
ไม่สามารำอธิโายไลาวา NH3 ซึ่ อไม่มี OH- เป็ ยออค์ปรบดอโ งต่มี
่
สมโัติเป็ ยเโส ( ลู slide ำัลไป )
สารลบลาย FeCl3 มีสมโัติเป็ ยดรล
หรื อนาไมสารลบลาย Na2S จึอมีสมโัติเป็ ยเโส
เหตุนี่ นฤษฏีดรล-เโสอาร์เรเยียส้ชาไลาไม่ครอโคลุมสารนี่มีสมโัติเป็ ย
ดรล-เโสอย่าอดวาาองวาอ เพราบอาร์เรเยียสไม่ไลา้หาความสาคัญต่อ
โนโานงออตัวนาลบลาย (Solvent)

เโสคือสารนี่ลบลายย้ างลาวงตดตัว้หาไฮลรอดไซล์ไอออย (OH-)
เบส NaOH(s)  Na+(aq) + OH-(aq)
H 2O

งต่ไม่สามารำอธิโายไลาวา NH3 ซึ่อไม่มี OH- เป็ ยออค์ปรบดอโงต่มี
่
สมโัติเป็ ยเโส

ทฤษฎีกรด-เบสเบรินสเตด-ลาวรี
(Bronsted-Lowery Theory of Acids and Bases)
้ยปี ค.ศ. 1923 ยยฮัยเยส เโริ ยสเตล ยัดเคมีชาวเลยมาร์ดงลบนอมัส
ลาวรี ยัดเคมีชาวอัอดฤษ ไลาเสยอนฤษฎีดรล-เโสยลย้หายิยามว่า
ดรลคือสาร (อาจเป็ ยยมเลดุลหรื อไอออย) นี่สามารำ้หายปรตอย
(ไอออย H+) งด่สารอื่ย

เโสคือสาร(อาจเป็ ยยมเลดุลหรื อไอออย) นี่สามารำรัโยปรตอยจาด
สารอื่ยไลา
(ยปรตอยหรื อไฮยลรเจยไอออย (H+) เป็ ยไอออยนี่เดิลจาด
อบตอมงออไฮยลรเจยเสี ยอิเล็ดตรอยไป 1 ตัว)

HA + B BH+ + A-
ดรล(1) เโส(2) ดรล(2) เโส(1)

สารนี่้หา(H+) สารนี่รัโ(H+) สารนี่้หา(H+) สารนี่รัโ(H+)
คู่ดรล-เโส

สารสออชยิลนี่สูตรมียปรตอยต่าอดัยอยู่ 1 ตัวเรี ยดว่าเป็ ยคู่ดรล-เโส
(Conjugate Acid-Base Pair) ลัอยั้ย A- จึอเป็ ยคู่เโสงออดรล HA งลบ HA
เป็ ยคู่ดรลงออเโส A- ส่ วย B เป็ ยคู่เโสงออดรล BH+ งลบ BH+ เป็ ยคู่ดรล
งออเโส B

H
+
O H Cl O + Cl
H H H
H

H2O (l) + HCl(aq) H3O+(aq) + Cl-(aq)
base(1) acid(2) acid(1) base(2)

-
+

ดรลงอซิ ติด
O O O O -
H
C C
H
O O
C C
H H
H H H H H H
H H

HC2H3O2 + H2O(l)
(aq) C2H3O2- (aq)+ H3O+(aq)
acid(1) base(2) base(1) acid(2)

+ -
+ +

H H

H A H O H O A

H

HA(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + A-(aq)
Acid Base Acid Base

Conjugate acid-base pairs

H H H

H N O H O H H N H

H H

NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)
Base Acid Base Acid



H H
O H O H O H O H
H H

base(1) acid(2) acid(1) base(2)
- +
+ +

ย้ าเดิลดรบโวยดาร Autoprotolysis

- +
+ +

HS-(aq) + HF (aq) F-(aq) + H2S (aq)
Base Acid Base Acid


ตัวอย่ างที่ 1 จออธิ โายงลบงสลอว่าสารต่อไปยี้มีสมโัติเป็ ยดรลตามนฤษฎี
ดรล-เโสอาร์เรเยียส งลบนฤษฎีเโริ ยสเตล-ลาวรี เมื่อดรล
ยี้งตดตัว้ยย้ างลบชี้วาสาร้ลเป็ ยคู่เโสงออดรลยั้ย
่

ด. ดรลไยตรัส (HNO2)
ง. ดรลซัลฟิ วริ ด (H2SO4)
ค. ไอออยไโซัลเฟต (HSO4- )
อ. ไอออยงอมยมเยียม (NH4+)

ด. ดรลไยตรัส (HNO2)
เป็ ยดรลอาร์เรเยียสงลบเป็ ยดรลเโริ ยสเตล-ลาวรี

HNO2(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + NO2-(aq)
Acid Base Acid Base


คู่เโสงออดรล HNO2 คือ NO2-

ง. ดรลซัลฟิ วริ ด (H2SO4)
O O
H

H S H O O S H
O O O O
H H H
O H O

H2SO4(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + HSO4-(aq)
คู่ดรล-คู่เโส
คู่เโสงออดรล H2SO4 คือ HSO4-

ค. ไอออยไโซัลเฟต (HSO4-)
O O
H

S H O O S
O O O O
H H H
O H O

HSO-4(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + SO42- (aq)
คู่เโสงออดรล HSO4- คือ SO42-

อ. ไอออยงอมยมเยียม (NH4+)
H
H
N
O O N
H H
H H
H H H H
H H

NH4+(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + NH3(aq)
คู่เโสงออดรล NH4+ คือ NH3

ตัวอย่ างที่ 2 จออธิโายงลบงสลอว่าสารต่อไปยี้มีสมโัติเป็ ยเโสตาม
นฤษฎีดรล-เโสอาร์เรเยียสงลบนฤษฎีเโริ ยสเตล-
ลาวรี เมื่อเโสยี้งตดตัว้ยย้ างลบชี้วาสาร้ลเป็ ยคู่
่
ดรลงออเโสยั้ย
ด. ไอออยไโคาร์โอเยต (HCO3- )
ง. ไอออยคาร์โอเยต (CO32- )
ค. งโเรี ยมไฮลรอดไซล์ (Ba(OH)2)
อ. ไอออยไลไฮยลรเจยฟอสเฟต (H2PO4-)

ด.ไอออยไโคาร์โอเยต (HCO3- )
่
ตามนฤษฎีงอออาร์เรเยียสไม่สามารำอธิโายๆไลาวา HCO3- มีสมโัติ
เป็ ยเโส เพราบไม่มีหมู่ OH- นี่สามารำงตดตัวออดมาไลา งต่สามารำ้ชา
นฤษฎีเโริ ยสเตล-ลาวรี อธิโายไลา เพราบ HCO3- สามารำรัโยปรตอยจาดย้ า
ไลา O
H
O

H O C O O O H O C O H

H H

HCO3-(aq) + H2O(l) OH-(aq) + H2CO3(aq)
เโส(1) ดรล(2) เโส(2) ดรล(1)
คู่ดรลงออเโส HCO3- คือ H2CO3

ง.ไอออยคาร์โอเยต (CO32- )
่
ตามนฤษฎีงอออาร์เรเยียสไม่สามารำอธิโายไลาวา CO32- มีสมโัติ
เป็ ยเโส เพราบไม่มีหมู่ OH- นี่สามารำงตดตัวออดมาไลางต่สามารำ้ชา
นฤษฎีเโริ ยสเตล-ลาวรี อธิโายไลา เพราบ CO32- สามารำรัโยปรตอยจาดย้ า
ไลา O
H
O

O C O O O H O C O

CO32-(aq) + H2O(l)
H H
OH-(aq)+ HCO3-(aq)
คู่ดรลงออเโส CO32- คือ HCO3-

ค.งโเรี ยมไฮลรอดไซล์ Ba(OH)2 จัลเป็ ยเโสตามนฤษฎีงอออาร์เรเยียส
เพราบสามารำงตดตัว้ยย้ า้หาOH- ลัอปฏิดิริยา
Ba(OH)2 (s) H Ba2+(aq) + 2OH –(aq)
O2

OH- นี่ไลาจาดดารลบลายงออ Ba(OH)2 งสลอความเป็ ยเโสตามยิยามงออ
เโริ ยสเตล-ลาวรี H
H
O
O O
H O
H
H
H
OH-(aq) + H2O(l) OH-(aq) + H2O(l)

อ.ไอออยไลไฮยลรเจยฟอสเฟต (H2PO4-)
่
ตามนฤษฎีงอออาร์เรเยียสไม่สามารำอธิ โายๆไลาวา H2PO4- มีสมโัติเป็ ยเโส เพราบไม่มี
หมู่ OH- นี่สามารำงตดตัวออดมาไลางต่สามารำ้ชานฤษฎีเโริ ยสเตล-ลาวรี อธิ โายไลา
เพราบ H2PO4- สามารำรัโยปรตอยจาดย้ าไลา
O

H O
H O P O
O O
H O P O H
O H H
O
H

H2PO4-(aq) + H2O(l) OH- + H3PO4(l)
H

(aq)
คู่ดรลงออเโส H2PO4- คือ H3PO4

ทฤษฎีกรด-เบสลิวอิส
(Lewis Theory of Acids and Bases)
นฤษฎีดรล-เโสเโริ ยสเตล-ลาวรี มีงอจาดัลคือดล่าวำึอเฉพาบดาร
า
ำ่ายเนยปรตอยเน่ายั้ย งต่้ยโาอปฏิดิริยาอาจไม่มียปรตอยเดี่ยวงาออ นา้หา
ไม่สามารำอธิโายครอโคลุมไปำึอสารเหล่ายั้ย ้ยปี ค.ศ.1923 ซึ่ อเป็ ยปี
เลียวดัโนี่เโริ ยสเตล-ลาวรี ต้ อยิยามดรล-เโสยัยเออ ดิลเโิร์ต ยิวตัย ลิวอิส
ั ่
ั
ยัดเคมีชาวอเมริ ดยไลาเสยอยิยามดรล-เโสนี่สามารำอธิโายไลาดวาาองวาอ
มาดงึ้ย ยลยเป็ ยยิยามนี่มีพ้ืยฐายเดี่ยวดัโดาร้ชาคู่อิเล็ดตรอยร่ วมดัย ลัอยี้
ดรล คือ สารนี่สามารำรัโคู่อิเล็ดตรอยเพื่อยสราาอพัยธบ้หม่
เโส คือ สารนี่สามารำ้หาคู่อิเล็ดตรอยเพื่อสราาอพัยธบ้หม่

ซึ่ อยลยนัวไปดรลลิวอิสอาจเป็ ยไอออยโวดหรื อยมเลดุลนี่ไม่มีปรบจุ นี่มี
่
ออโินลว่าอ ส่ วยเโสลิวอิส ด็อาจจบเป็ ยไอออยหรื อยมเลดุลนี่ไม่มีปรบจุ
ั
งต่ตออมีอิเล็ดตรอยคู่ยลลเลี่ยว
า
พัยธบรบหว่าอดรลลิวอิสงลบเโสลิวอิสจบเป็ ยพัยธบยคออร์ ลิเยตยคเวเลยต์ลอยี้
ั

A + B A B
ดรล เโส
(รัโคู่อิเล็ดเตรอย) (้หาคู่อิเล็ดตรอย) พัยธบยคออร์ลิเยตยคเวเลยน์

ตัวอย่าอนี่อ่ายนี่สุลนี่งสลอปฏิดิริยาดรล-เโสตามยิยามลิวอิสคือดารเดิล
ไอออยไฮยลรเยียม (H3O+) จาดปฏิดิริยารบหว่าอ H+ งลบย้ า ซึ่ อไอออย
H+ ไม่มีอิเล็ดตรอย ้ยงจบนี่ยมเลดุลงออย้ ามีอิเล็ดตรอยคู่ยลลเลี่ยวำึอ 2
คู่โยอบตอมออดซิ เจย ลัอยั้ยดาร้ชาคู่อิเล็ดตรอยร่ วมดัย 1 คู่รบหว่าอ
H+ ดัโย้ าจึอนา้หาเดิลพัยธบ O-H
H O O

H H H H
H

H+ +
H2O H3O+
ดรลลิวอิส เโสลิวอิส ผลิตภัจฑ์

ตัวอย่าองออดรลลิวอิสชยิลนี่ไม่มีปรบจุไลางด่สารปรบดอโเฮไลล์งออ
ธาตุ้ยหมู่ 3A เช่ย ยโรอยไตรฟลูออไรล์ (BF3) ซึ่ อมีสำายบงด๊สเป็ ย
ตัวอย่าอนี่ลีงออดรลลิวอิส ยลยอบตอม B มีออร์โินล 2p ว่าออยู่ ซึ่ อ
ั
สามารำรัโคู่อิเล็ดตรอยจาดเโสลิวอิส เช่ย NH3 ไลาลอสมดาร
ั

+

รับคู่ e- จ่ ายคู่ e-
F
H F H

B N H F B N H
F F
H F H
Lewis acid Lewis base Acid-base adduct

3. เปรียบเทียบความแรงของกรดและเบส
(Relative Strengths of Acids and Bases)
พิจารจายลยอาศัยนฤษฎีเโริ ยสเตล-ลาวรี
เปรี ยโเนียโตัวอย่าอดรล 2 ชยิล คือ ดรลงด่ HCl งลบดรลอ่อย HF
ดรลงด่ HCl มีปฏิดิริยางตดตัว้ยย้ าเป็ ยลัอยี้
HCl (aq) + H2O (l) H3O+(aq) + Cl- (aq)
กรด(1) เบส(2) กรด(2) เบส(1)
คู่กรด-เบส

ดารงตดตัวงออดรล HCl ้ยย้ าจบเดิลงึ้ยอย่าอสมโูรจ์ ลัอยั้ยปฏิดิริยา
ยาอยดลัโจึองนโไม่เดิล (สัอเดตลูดศร้ยปฏิดิริยางสลอไป้ยนิศนาอ
ไปนาองวานิศนาอเลียว) งสลอ้หาเห็ยว่าไอออย Cl- ไม่งสลอศัดยภาพ
้ยดารรัโยปรตอย (H+) จาด H3O+ เลย
ลัอยั้ย้ยสภาวบสมลุล ้ยสารลบลายจบมีไอออย H3O+ งลบ Cl-
ลบลายอยูยลยงนโไม่เหลือยมเลดุลงออ HCl อยูเ่ ลย ลัองโโภาพ้ย
่
รู ปนี่ 1

ดรลอ่อย HF มีปฏิดิริยาดารงตดตัว้ยย้ าเป็ ยลัอยี้
HF (aq) + H2O (l) H3O+ (aq) + F- (aq)
กรด(1) เบส(2) กรด(2) เบส(1)
เมื่อพิจารจาดารงตดตัวงออดรลอ่อย HF ้ยย้ าจบพโว่า F- สามารำรัโ
ยปรตอย (H+) จาด H3O+ ไลาลีมาด นา้หาปฏิดิริยายาอยดลัโเดิลไลาลีดว่าปฏิดิริยาไป
งาาอหยาา จึอนา้หา HF งตดตัวไลายอยมาด ลัอยั้ยนี่สภาวบสมลุล ้ยสารลบลายจบ
า
่
ยัอคอมียมเลดุลงออ HF นี่ยอไม่งตดตัวเหลืออยูจายวยมาด ้ยงจบเลียวดัยด็จบมี
ั
ไอออย H3O+ งลบ F- เดิลงึ้ย้ยสารลบลายยาอยมาดลัองผยภาพ้ยรู ปนี่ 1

ความเงามงายด่อยดารงตดตัว ความเงาม+งายนี่สภาวบสมลุล
-
HCl H3O Cl

งตดตัว
ด.ดรลงด่
เดือโ 100%

HF HF
งตดตัว
ง.ดรลอ่อย
เพียอโาอส่ วย H3O+ F-

รู ปนี่ 1 งสลอดารเปรี ยโเนียโความสามารำ้ยดารงตดตัวงออดรลงด่ HCl งลบ
ดรลอ่อย HF

ยัดเคมีไลานาดารนลลออวัลความสามารำงออดรล้ยดาร้หายปรตอยงด่ย้ า
ยลยนลลออวัลความเงามงายงออไอออยต่าอๆ นี่สภาวบสมลุลภายหลัอดารงตดตัว
งลาวคายวจหาค่าคอนี่ดารงตดตัวงออดรล (Acid dissociation constant, Ka)
ตัวอย่าอเช่ย ดรลอ่อย HA ซึ่ อมีปฏิดิริยาดารงตดตัว้ยย้ า ลัอยี้
HA(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + A-(aq)
 H O    A 
 3  
Ka    
HA

ยลยความเงามงายงออย้ า , [ H2O ] จบมีค่าสูอมาด (~ 55.4 M) งลบมีค่าคอนี่
้ยสารลบลายดรลเจือจาอ ลั้อยั้ยจึอไม่ยามาคิล้ยสมดารค่าคอนี่สมลุล
จาดดารนลลออพโว่า
Ka งออดรล HCl มีค่าสูอมาด ~ 106
Ka งออดรล HF มีค่าปรบมาจ 3.5 x 10-4
ความงรองออคู่ดรล-เโสชยิลต่าอๆไลาเปรี ยโเนียโไวา้ยตาราอนี่ 1ยลยดลุ่มงออ
ดรลนี่งด่น่ีสุล จบเป็ ยดลุ่มนี่อยูลายโยซาายงลบเโสนี่อ่อยนี่สุลจบเป็ ยดลุ่มนี่อยู่
่ า
ลาายโยงวา ส่ วยดรลดลุ่มนี่อ่อยนี่สุลจบอยู้ยตาราอลาายล่าอซาาย ้ยงจบนี่เโส
่
่ า
งด่นี่สุลจบอยูลายล่าองวา
จาดตาราอนี่ 1 สรุ ปสิ่ อนี่สาคัญไลา 2 ปรบเภนลัอยี้
• เมื่อความงรองออดรลเพิ่มงึ้ย คู่เโสงออมัยจบมีความงรอลลลอ
• เมื่อความงรองออเโสเพิ่มงึ้ย คู่ดรลงออมัยจบมีความงรอลลลอ

ตาราอนี่ 1
TABLE 15.1 Relative Strengths of Conjugate Acid-Base Pairs

Acid,HA Base,A-
Stronger HClO Weaker
4 Strong acids. ClO4- Very weak bases. base
acid HCl 100% dissociated Cl- - Negligible tendency
H2SO4 in aqueous HSO-4 to be protonated
HNO3 solution. NO3 aqueous solution.
H3O -
+ H2O2-
HSO4 SO4 -
H3PO4 H2PO4
HNO2 Weak acids. NO2 Weak bases.
HF exist in solution F- Moderate tendency
CH3CO2H as a mixture of CH3CO2- to be protonated
H2CO3 HA-, A- ,and H3O+ HCO3- aqueous solution.
H2S + HS-
Weaker HCNNH4 NH-3 Stronger
CN
acid HCO3- CO32- base

ตาราอนี่ 1
TABLE 15.1 Relative Strengths of Conjugate Acid-Base Pairs

Stronger Acid,HA Base,A- Weaker
acid H2O OH- base
NH3 Very weak acids NH2- Strong bases.
OH Negligible tendency O2- 100% protonated in
H2 to dissociated H- aqueous solution.

Weaker Stronger
acid base

ดรลนี่งด่ดว่า H3O+ เช่ย HClO4 , HCl , H2SO4 , HNO3 ด็จบมีคู่เโสนี่อ่อยมาดๆ
ตัวอย่าอเช่ย
ปฏิดิริยางออดรล HNO3 ้ยย้ า เป็ ยลัอยี้
H
O N O H O O N O
O
O H H
H
H3O+(aq) NO3-(aq)
H
HNO3(aq) + H2O(l) +
O

HNO3 เป็ ยดรลนี่งรอมาด ้ยงจบนี่ NO3- ซึ่ อเป็ ยคู่เโสด็จบเป็ ยเโสนี่ออยมาด
่
งลบงนโจบไม่รัโ H+ จาด H3O+ เลย

เโสนี่งด่ดว่า OH- เช่ย ไอออยเอไมล์ (NH2- ) ไอออยออดไซล์ (O2- )งลบไอออย
ไฮไลรล์ (H - ) ด็จบมีคู่ดรลนี่อ่อยมาดๆคือ NH3 ,OH - งลบ H2 ตามลาลัโ ตัวอย่าอ
ปฏิดิริยางออเโสเหล่ายี้้ยย้ า เช่ย
ปฏิดิริยางออไอออย NH2- ้ยย้ าเป็ ยลัอยี้
H O N
N
O H
H
H H H
H H

NH2-(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH3(aq)
NH2- เป็ ยเโสนี่งรอมาด ้ยงจบนี่ NH3 ซึ่ อเป็ ยคู่ดรล ด็จบเป็ ยดรลนี่อ่อย
มาด งลบงนโจบไม่้หา H+ งด่ OH - เลย

สมดุลกรด-เบส (Acid - Base Equilibria)

4. ผลของโครงสร้ างต่ อสมบัตของความเป็ นกรด-เบส
ิ
(Molecular Structure and Acid-Base Behavior)

่
คาำามนี่วานาไม HCl จึอเป็ ยดรลงด่ ้ยงจบนี่ HF เป็ ยดรล
อ่อย หรื อนาไมดรลงอซิ ติด (CH3COOH) จึอเป็ ยดรลนี่งด่ดว่า
เอนธายอล (CH3CH2OH) งต่อ่อยดว่าดรลคลอยรงอซิ ติด
(ClCH2COOH) เป็ ยคาำามนี่อาจอธิโายไลาเมื่อศึดษายครอสราาอ
งออสารเหล่ายี้

ความแรงของกรดทวิภาค
(Strengths of Binary Acids)
ดรลนวิภาค คือ สารปรบดอโนี่ปรบดอโลาวยธาตุ 2 ชยิล ยลยธาตุหยึ่อจบเป็ ย H อีด
ธาตุหยึ่อเป็ ยธาตุอยลหบ ตามยิยามดรล-เโสเโริ ยสเตล-ลาวรี ดล่าวว่าดรลคือสารนี่
้หายปรตอย ลัอยั้ยดรจี ดรล HA พัยธบรบหว่าอ H-A ตาอองตดออด ำาาพัยธบยี้งตด
อ่าย H+ ด็จบหลุลออดไลาอ่าย ดรลยี้ดจลเป็ ยดรลงด่ งต่ำาพัยธบยี้งตดยาด ดรล
็ั า
ยั้ยด็จบเป็ ยดรลนี่อ่อยดว่า
ความงง็องรองออพัยธบจบมีมาดำาาความยาวพัยธบสั้ย
งลบตาออ้ชาพลัออาย้ยดารงตดพัยธบสูอ
ดรจี ดรลนวิภาคงออธาตุหมูเ่ ลียวดัย เช่ยหมู่ 7
(ดรลพวดไฮยลรเฮลิด เช่ย HF , HCl , HBr งลบ Hl )

Acid strength

HF << HCl < HBr < HI
567 431 366 299

H - A bond strength ( kJ / mol)

ส่ วยดรจี ดรลนวิภาคงออธาตุ้ยคาโเลียวดัย ปัจจัยนี่มีผลมาดต่อความงรองออ
ดรล คือ ความมีง้ วงออพัยธบ H-A ยลยความมีง้ วงออพัยธบจบงึ้ยดัโผลต่าอ
ั ั
งอออิเล็ดยนรเยดาติวิตีงออธาตุรบหว่าอพัยธบยี้ ำาาพิจารจาพัยธบ H-A งลบเมื่อ
เปลี่ยยชยิลงออธาตุ A ความมีง้ วงออพัยธบ H-A ด็จบงึ้ยดัโความสามารำ
ั
็
้ยดารลึออิเล็ดตรอยงออธาตุ A ยั้ยเออ ำาาธาตุ A ลึออิเล็ดตรอยไลาลีดจบนา
้หา H+ หลุลอ่ายนา้หาดรลยี้มีความงรอมาด
ลัอตัวอย่าอต่อไปยี้

Acid strength
พัยธบ H-C H-N H-O H-F

CH4  NH3  H2O  HF
2.5 3.0 3.5 4.0
Electronegativity of A

สรุ ปปัจจัยนี่สาคัญนี่ส่อผลต่อความงรองออดรลนวิภาคงออธาตุ ้ยตาราอ
ธาตุเป็ ยลัอยี้
HA acid strength increases
Electronegativity of A increases
6A 7A
H-A bond strength decreases

H2O HF
HA acid strength increaes

H2S HCl

H2Se HBr

H2Te HI

ความแรงของกรดออกโซ
(Strengths of Oxoacids)
ดรลออดยซ ส่ วย้หญ่มดจบเป็ ยสารปรบดอโไตรภาค คือ เป็ ยสารนี่ปรบดอโลาวย
ั
ธาตุ 3 ชยิล คือมี H งลบธาตุอยลหบอีด 2 ชยิล ยลยธาตุอยลหบหยึ่อชยิลตาออเป็ ย
ออดซิ เจย ตัวอย่าอดรลออดยซ เช่ย H2CO3 , HNO3 , H2SO4 งลบ HClO
อาจเงียยสูตรนัวไปคือ HnYOm ซึ่ อ Y คืออบตอมงออธาตุอยลหบ เช่ย C , N , S งลบ
่
Cl อบตอม Y มัดจบมีพยธบดัโหมู่ OH 1 หมู่หรื อมาดดว่า งลบอาจจบมีพยธบดัโ
ั ั
อบตอมงออออดซิ เจยลาวย ลัอตัวอย่าอต่อไปยี้ O
O

H O Cl N
C
O O H
H O O H

ดรลคาร์โอยิด ดรลไฮยปคลอรัส ดรลไยตริ ด

ดารงตดตัวงออดรลออดยซคือดารงตดพัยธบ O-H ำาามีปัจจัยนี่นา้หาพยธบ ั
O-H มีสภาพงั้วสูอด็จบนา้หา H+ งตดออดอ่าย ปัจจัยนี่ส่อผลต่อสภาพงั้วงออ
พัยธบ O-H คือ อิเล็ดยนรเยดาติวิตีงออธาตุ Y งลบเลงออดซิ เลชัยงออธาตุ Y
ปฏิดิริยานัวไปงออดารงตดพัยธบงออดรลออดยซ คือ
่

Y O H H2O H3O Y O

ตัวอย่าอดรลออดยซ นี่ยครอสราาอมีจายวยหมู่ OH เน่าดัย งลบมีจายวยอบตอม O
เน่าดัย เช่ย ดรลไฮยปคลอรัส , HOY (Y = Cl , Br หรื อ I) อบตอม Cl มีอิเล็ด
ยนรเยดาติวิตีสูอดว่า Br งลบ I จึอนา้หาสภาพงั้วงออพัยธบ O-H สูองึ้ยนา้หา
พัยธบอ่อยงอลอ H+ จึอหลุลอ่ายดว่า

Acid strength
H-O-I < H-O-Br < H-O-Cl Dissociation constant,Ka
2.3 x 10-11 2.0x10-9 3.5x10-8
Electronegativity 2.5 2.8 3.0

Electronegativity of Y

ตัวอย่าอดรลออดยซนี่มีอบตอม Y เหมือยดัยงต่มีจายวย O ต่าอดัย เช่ย ดรล HOCl ,
HClO2 , HClO3 งลบ HClO4 ความงรองออดรลจบเพิ่มงึ้ยตามเลงออดซิ เลชัยงออธาตุ Y
(Y=Cl) หรื อ อธิ โายอีดยัยหยึ่อคือ เมื่อมีจายวยอบตอม O มาดงึ้ยด็จบช่วยดัยลึอ
อิเล็ดตรอยจาดอบตอม Cl นา้หาอบตอม Cl มีความเป็ ยโวดมาดงึ้ย อบตอม Cl ด็จบลึอ
อิเล็ดตรอยจาดพัยธบ O-H นา้หาพยธบ O-H มีสภาพงั้วมาดงึ้ยความงรอพัยธบด็ออยลอ
ั ่
นา้หา H+หลุลออดไปไลาอ่ายงึ้ย
O O
H- O- Cl < H- O- Cl- O < H-O-Cl-O < H-O-Cl-O
O
Name of acid Hypochlorous Chlorous Chloric Perchloric
Dissociation constant , Ka 3.5 x 10-8 1.2 x 10-2 ~1 Very large
Oxidation number of Cl +1 +3 +5 +7
Oxidation Number of Cl

ความแรงของเบสเอมีน ( Strengths of Amines as Bases )
ปัจจัยนี่มีผลต่อความงรองออเโสเอมีย คือความสามารำงออ
อิเล็ดตรอยคู่ยลลเลี่ยวโยอบตอม N นี่จบรัโยปรตอยนี่มาจาดดรลไลาลีเพียอ้ล
ำาามีอบตอมหรื อดลุ่มงอออบตอมนี่มีอิเล็ดยนรเยดาตีวิตีสูอดว่า H มางนยนี่ H
้ยยมเลดุลงออ NH3 อบตอมดลุ่มยี้จบลึออิเล็ดตรอยจาดอบตอม N นา้หา
อิเล็ดตรอยคู่ยลลเลี่ยว โยอบตอม N รัโยปรตอยไลาไม่ลี นา้หาความเป็ ยเโส
อ่อยลอ เช่ย

H H

H N Br N

H H

งอมยมเยีย Kb = 1.8 x 10-5 โรอมเอมีย Kb = 2.5x10-8
โรอมเอมียจบเป็ ยเโสนี่อ่อยดว่างอมยมเยียเพราบอบตอม Br ้ยโรอมเอมีย
จบลึออิเล็ดตรอยจาดอบตอม N เงาาหาตัว นา้หาความหยางย่ยงออ
อิเล็ดตรอยโยอบตอม N ลลลอจึอรัโยปรตอยไลาไม่ลี

5. ไอออนไฮโดรเนียม( Hydronium Ions )
+
ยปรตอย ( H ) เป็ ยตัวสาคัญนี่เดี่ยวงาออดัโดรลตามยิยามงอออาร์เรเยียสงลบเโ
ริ ยสเตล-ลาวรี เช่ย ดารงตดตัวงออดรล HA ตามยิยามงอออาร์เรเยียส เป็ ยลัอยี้
HA(aq ) H+ (aq) + A- ( aq )
ซึ่ อเมื่ออยู้ยสารลบลายไอออย H+ จบว่ออไว้ยดารนาปฏิดิริยามาดยลยจบเดิลพัยธบ
่
ดัโอบตอมออดซิ เจย้ยย้ านี่เป็ ยตัวนาลบลายเดิลเป็ ยไอออยไฮยลรเยียม (H3O+)ลัอ
ปฏิดิริยา

H O H H O H

H H

ไอออย H3O+ สามารำสราาอพัยธบ
ไฮยลรเจยดัโยมเลดุลงออย้ าไลาอีด
เช่ย เดิลเป็ ย H9O4+ ลัอรู ป Hydronium ion
ยัดเคมีมด้ชา H+ (aq) งลบ H3O+( aq )สลัโ
ั H3O+
็
ไปมา งต่ดหมายำึอสิ่ อเลียวดัย คือ
หมายำึอยปรตอย นี่ำดลาอมรอโลาวยย้ า
ู
ำาาตาออดารความสบลวดอ่ายด็้ชา H+(aq)
งต่อย่าอ้ลด็ตามความจริ องลาว H+ มัดจบ
ำูดลาอมรอโลาวยย้ าเสมอ ลัอยั้ย้ชา
A hydrated proton
H3O+(aq)จบำูดตาออดว่า
H9O4+

6.การแตกตัวของนา( Dissociation of water )
้
ำึองมาจบเป็ ยย้ าโริ สุนธิ์ งต่ำาลออวัลค่าดารยาไฟฟา างออย้ าโริ สุนธิ์ ด็จบพโว่ามี
า
ไอออยลบลายอยู่ งต่มีความเงามงายค่อยงาาอต่า ไอออยนี่อยู้ยย้ าโริ สุนธิ์ เดิล
่
จาดปฏิดิริยาดารงตดตัวเป็ ยไอออยลาวยตัวเอองออย้ า( Autoionization ) ซึ่ อ
เป็ ยปฏิดิริยานี่ยมเลดุลงออย้ านาปฏิดิริยาดัยเออคือย้ าโาอยมเลดุลด็้หา
ยปรตอย งลบโาอยมเลดุลด็รัโยปรตอย นา้หาเห็ยว่าย้ ามีสมโัติเป็ ยไลาน้ อดรล ั
งลบเโส้ยเวลาเลียวดัย ดล่าวคือมีสมโัติงโโงอมพิยปรติด ลัอปฏิดิริยา

H H
O H O H O H O H
H H

base (1) acid (2) acid (1) base (2)

+ -
+ +

เยื่ออจาดปฏิดิริยาดารงตดตัวงออย้ าเป็ ยปฏิดิริยานี่เดิลงึ้ยจยเงาาสู่สมลุลนี่เงียยไลาอ่ายๆ
ไลา ลัอยี้
2H2O(l ) H3O+ (aq) + OH- ( aq )
ลัอยั้ยเราสามารำเงียยค่าคอนี่สมลุลไลาลอยี้
ั
H O OH 
 

Kc = 3

H 2O2

เยื่ออจาดความเงามงายงออย้ า้ยสารลบลายมีค่าสูอมาด ( ปรบมาจ 55.5 M ) งลบ
ย้ างตดตัวยาอยมาด นา้หาความเงามงายงออย้ าไม่ค่อยเปลี่ยยงปลอ จึอำือว่าเป็ ยค่าคอนี่
ลัอยั้ยจาดสมดารจัลเนอม้หม่จบไลา

Kc [H2O]2 = [H3O+] [OH- ]
Kw = [H3O+] [OH- ]
ค่าคอนี่สมลุล Kw นี่ไลา้หม่ย้ ีเรี ยดว่า ค่าคอนี่ผลคูจไอออยงออย้ า ( Ion –
product Constant for Water )

เราสามารำคายวจหาความสามารำ้ยดารงตดตัวงออยมเลดุลงออย้ าไลา
ยลยนาดารนลลออวัลหาความเงามงายงออ H3O+ นี่อยู้ยย้ าโริ สุนธิ์ จาด
่
ดารนลลออนี่ 25º c นราโว่ามี H3O+ เงามงายเน่าดัโ 1.0 x 10-7 M

เยื่ออจาดปฏิดิริยาดารงตดตัวงออย้ าจบมีไอออย OH- เดิลงึ้ยยลยมีความเงามงายเน่าดัโ
H3O+ ลัอยั้ย
[H3O+] = [OH - ] = 1.0 x 10-7 (นี่25 C )


Kw = [H3O+][OH - ] = ( 1.0x10-7 ) (1.0x10-7 )
= 1.0 x 10-14 ( นี่ 25 C )


เยื่ออจาด Kw เป็ ยค่าคอนี่สมลุล ลัอยั้ยผลคูจงออความเงามงายงออ H3O+ งลบ
OH- เน่าดัโ 1.0 x 10-14 M เสมอ ยลยำาาเราเพิ่มความเงามงายงออ H3O+ ยลยดารเติม
ดรล เพื่อเป็ ยดารรัดษารบลัโค่า Kw ความเงามงาย งออ OH- ตาออลลลอ ้ยนายออ
ดลัโดัยำาาเพิ่มความเงามงายงออ OH- ยลยดารเติมเโส ความเงามงายงออ H3O+ ด็
ตาออลลลอ

เราสามารำพิจารจาว่าสารลบลายจบมีสมโัติเป็ ยดรล เป็ ยดลาอ หรื อเป็ ยเโส
ไลาจาดดารเปรี ยโเนียโ ความเงามงายงออ H3O+ งลบ OH- ลัอยี้
สารลบลายมีสภาพเป็ ยดรล เมื่อ [H3O+] > [OH- ]
สารลบลายมีสภาพเป็ ยดลาอ เมื่อ [H3O+] = [OH- ]
สารลบลายมีสภาพเป็ ยเโส เมื่อ [H3O+] < [OH- ]
นี่อุจหภูมิ 25c
+] -7
สารลบลายดรล : [H3O > 1.0 x 10 M
สารลบลายนี่เป็ ยดลาอ : [H3O+] = [OH- ] = 1.0 x 10-7 M
สารลบลายเโส : [H3O+] < 1.0 x 10-7 M

ำาาเรานราโความเงามงายงออ [H3O+] หรื อ [OH- ] อย่าอ้ลอย่าอหยึ่อ เรา
สามารำคายวจหาความเงามงายงอออีดไอออยหยึ่อไลานยนี ลัอยี้
ั
เยื่ออจาด [H3O+][OH - ] = Kw = 1.0 x 10-14
1.0 x 1014
ลัอยั้ย [H3O+] = OH  

 

1.0 x 10 14
งลบ [OH - ] = H O  
 3
 

อย่าลืมว่า !! ค่า Kw = 1.0 x 10-14 ไลาจาดดารนาดารนลลออนี่ 25c งลบจบ
เปลี่ยยงปลอไปตามอุจหภูมิ เช่ยนี่อุจหภูมิ 50c ค่า Kw = 5.5 x 10-14
ลัอยั้ยำาาไม่ไลารบโุอุจหภูมิ งอ้หาเราเงาา้จว่าเป็ ย อุจหภูมิ 25c

ตัวอย่ างการคานวณ
จอคายวจหาความเงามงายงออ H3O+(aq) ้ย
ด. สารลบลายนี่มี OH- เงามงาย 0.010 M
ง. สารลบลายนี่มี OH- เงามงาย 2.0 x 10-9 M
งลบจอโอดลาวยว่าสารลบลาย้ยงาอ ด. งลบ ง. มีสภาพเป็ ยดรล ดลาอ
หรื อเป็ ยเโส

ตัวอย่ างการคานวณ
ย้ ามบยาวมีไอออย H3O+ เงามงาย 2.5 x 10-3 M จอคายวจหาความ
-
เงามงายงออไอออย OH งลบจอโอดสภาพงออสารลบลายตัวอย่าอ
ย้ ามบยาว ว่าเป็ ยดรล เป็ ยดลาอ หรื อเป็ ยเโส

7. สเดล pH ( The pH Scale )
ปดติความเงามงายงออ H+ ( aq) ้ยสารลบลายมัดมีค่าต่ามาด เช่ย ยาอยดว่า 1 M
ซึ่ อโ่อยครั้อด็จบยาอยดว่าค่ายี้ เพื่อความสบลวดงลบอ่าย้ยดารเงียยงลบดารคายวจ
้ยปี ค.ศ. 1909 ยัดเคมีชาวเลยมาร์ด ชื่อ ซอเรย ซอเรยเซย ไลาเสยอเนอม พีเอช
( pH ) ซึ่ อเป็ ยตัวย่อจาดชื่อเต็ม คือ “ Potential of Hydrogen Ion” ยลย้หา
ยิยามว่า pH คือ ค่าลโงออลอดาลินึมงออความเงามงายงออไอออยไฮยลรเจย( ด็คือ
ไฮยลรเยียมยัยเออ )้ยหย่วย mol/L ลัอยี้
่
pH = -log [H3O+]
หรื อ [H3O+] = antilog (-pH) = 10-pH

จาก pH = -log [H3O+]
หรือ [H3O +] = 10- pH

ถ้ า [H3O+] = 10-3 M
เพราะฉะนั้น log[H3O+] = - 3log10 = - 3
- log[H3O+] = 3 pH

ดังนั้น ถ้ าโจทย์ กาหนด [H3O+] เป็ นเลขฐาน 10 ยกกาลังติดลบมา
ให้
เราจะตอบได้ ทนทีว่าสารละลายนั้นมี pH = ?
ั

ลองทาดู
สารลบลาย A มี pH = - 0.3010 จบมี [H3O+] = ?
วิธีคด
ิ จาก pH = -log [H3O+]
∴ [H3O+] = 10- pH
=
=

นโนวยดัยลืม log1 = 0
logAB = logA + logB
log2 = 0.3010
logA
 logA  logB
logB log3 = 0.4771

logAB = BlogA log5 = 1 – log2 = 0.6990
log7 = 0.8451
จาด 100 = 1
log9 = 2log3 = 0.9542
ลัอยั้ย log101=0
log10 = 1

สารลบลายนี่มีสมโัติเป็ ยดลาอ
สารลบลายยี้มี [H3O+] เงามงายเน่าดัโ 1.0 x 10-7 M ลัอยั้ย
pH = -log ( 1.0 x 10-7 ) = - ( -7.00 ) = 7.00
สารลบลายนี่มีสมโัติเป็ ยดรล จบมี [H3O+] > 1.0 x 10-7 M
เช่ย สารลบลายชยิลหยึ่อมี [H3O+] = 1.0 x 10-3 M
ลัอยั้ย pH = -log (1.0 x 10-3 )
= ( -3.00 ) = 3.00
สารลบลายนี่มีสมโัติเป็ ยเโส จบมี [OH-] > 1.0 x 10-7 M
เช่ย สารลบลายชยิลหยึ่อมี [OH-] = 2.0 x 10-3 M ลัอยั้ย
14
H 3O 
 = K

OH 
w

= 1.0 x10
3
= 5.0 x 10-12 M
2.0 x10

pH = -log (5.0 x 10-12 ) = 11.30

สารลบลายนี่มีสมโัติเป็ ยเโส จบมี [OH-] > 1.0 x 10-7 M
เช่ย สารลบลายชยิลหยึ่อมี [OH-] = 2.0 x 10-3 M ลัอยั้ย
K 14
H 3O   =

w
OH

 =
1.0 x10
3
2.0 x10

= 5.0 x 10-12 M
-12
pH = -log (5.0 x 10 )
= -[(log5.0 ) + (-12 log10 )]
= -[( 1 – log2 ) – 12 ]
= -[ 1 – 0.3010 – 12 ] = 11.30

 1.0x10-7 M

H3O+ OH-
Concentration

1.0x10-7 M H3O+ OH-
OH- H3O+

 1.0x10-7 M
Acidic Neutral Basic
solution Solution Solution
( ดรล ) ( ดลาอ ) ( เโส )

-
เราสามารำเปลี่ยยความเงามงายงออไอออย OH ้ยหย่วย M ้หาเป็ ยเนอม
pOH ไลาเช่ยดัย ลัอยี้
pOH = -log [OH-]
Kw = [H3O+] [OH- ] = 1.0 x 10-14
-log Kw = -( log [H3O+][OH- ] ) = -log ( 1.0 x 10-14 )
pKw = -( log [H3O+] + log[OH -] ) = -(- 14.00 )
= -log [H3O+] - log [OH -] = 14.00

pKw = pH + pOH = 14.00

[H3O+] pH [OH - ] pOH
14.00 0.00
13.00 1.00
12.00 2.00 BASIC
More basic

11.00 3.00
10.00 4.00
9.00 5.00
8.00 6.00
7.00 7.00 NEUTRAL
More acidic

6.00 8.00
5.00 9.00
4.00 10.00 ACIDIC
3.00 11.00
2.00 12.00
1.00 13.00
0.00 14.00

[H+] pH Example

1 X 100

1x 10-1
0

1
HCl

Stomach acid
สารลบลายนี่เราคุยเคย้ยชีวิตปรบจาวัยด็มี
า
1 x 10-2 2 Lemon juice pH งตดต่าอดัยไป ลัอตัวอย่าอ้ยรู ป จาดรู ป
Acids 1 x 10-3 3 Vinegar ่
จบเห็ยว่าสเดลงออ pH อยู้ยช่วอ 0 ำึอ 14
1 x 10-4 4 Soda

1 x 10-5 5 Rainwater
เน่ายั้ย เยื่ออจาดว่าสารลบลายยลยนัวไป
่
1 x 10-6 6 Milk ่
มัดจบมี pH อยู้ยช่วอยี้ งต่้ยความเป็ ยจริ อ
Neutral 1 x 10-7 7 Pure water
งลาวค่า pH งออสารลบลายดรลงด่งลบความ
1 x 10-8 8 Egg whites

1 x 10-9 9 Baking soda
เงามงายสูอ ๆ จบมี pH < 0 ไลา นายออ
1 x 10-10 10 Tums® antacid เลียวดัโสารลบลายเโสงด่งลบความเงามงาย
Bases 1 x 10-11 11 Ammonia
สูอ ๆ ด็จบมี pH > 14 ไลาเช่ยดัย
1 x 10-12 12 Mineral lime - Ca(OH)2

1 x 10-13 13 Drano®

1 x 10-14 14 NaOH

8. กรดแก่ และเบสแก่ (Strong Acids and Strong Bases)
TABLE 4.2 Some Common Acids and Bases
Strong HClO4 Perchloric acid
NaOH Sodium hydroxide Strong
acid H2SO4 Sulfuric acid base
HBr Hydrobromic acid KOH Potassium hydroxide
HCl Hydrochloric acid Ba(OH)2 Barium hydroxide
HNO3 Nitric acid Ca(OH)2 Calcium hydroxide
Weak Weak
acid H3PO4 Phosphoric acid base
HF Hydrofluoric acid NH3 Ammonia
CH3CO2H Acetic acid

8.1 กรดแก่ (Strong Acids)
้ยดารคายวจหาค่า pH งออสารลบลายดรลงด่มีหลัดดารคิลลัอยี้ ยลยจบเริ่ ม
พิจารจาจาดสารลบลายงออดรล HCl ซึ่ อเป็ ยดรลงด่
้ยสารลบลายจบมีปฏิดิริยาเคมีเดิลงึ้ยสออปฏิดิริยาลัอยี้
100%
HCl (aq) + H2O(l) Cl-(aq) + H3O+(aq) 1
- +
งลบ 2H2O(l) OH (aq) + H3O (aq) 2
ปฏิดิริยา 1 เดิลไลาลีมาด ยลยปฏิดิริยาจบลาเยิยไปนาองวาอย่าอสมโูรจ์ ซึ่ อ
ตรอดัยงาามดัโปฏิดิริยา 2 ยลยย้ าจบงตดตัวยาอยมาด ปฏิดิริยายาอยดลัโจบเดิลไลา
ลีดว่า ลัอยั้ย้ยสารลบลายดรลงด่ HCl งหล่อนี่มางออ H3 O+ จบมาจาด
ปฏิดิริยา 1 เพียองหล่อเลียวยลยำือว่า H3 O+ จาดดารงตดตัวงออย้ ายาอยมาด
เมื่อเนียโดัโ H3 O+ นี่มาจาดดารงตดตัวงออดรล HCl งต่ำาความเงามงายงออ
า
ดรล HCl ้ยปฏิดิริยา 1 มีค่ายาอยมาดๆ ด็ตออ คายึอำึอปฏิดิริยา 2 ลาวย
า

ตัวอย่าอดารคายวจเดี่ยวดัโสารลบลายดรลงด่
ตัวอย่ าง จอคายวจหา [H3O+ ], [NO3- ] งลบ [OH - ] ้ยสารลบลายดรล HNO3
เงามงาย 0.015 M
ปฏิดิริยานี่เดี่ยวงาออ คือ
100%
HNO3(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + NO3-(aq) 1
2 H2O(l) OH-(aq) + H3O+(aq) 2
เยื่ออจาดดรล HNO3 เป็ ยดรลงด่จึองตดตัวไลา 100% จาดสมดาร 1 จบเดิล
H3O+ ความเงามงาย เน่าดัโความเงามงายงออดรล HNO3 ซึ่ อเน่าดัโ 0.015 M
ซึ่ อเป็ ยความเงามงายนี่ค่อยงาาอสูอ ลัอยั้ยจึอไม่คิลความเงามงายงออ H3O+ นี่มา
จาดดารงตดตัวงออย้ า

 [H3O+] = 0.015 M
pH = -log 0.015 = 1.82
งลบจาดปฏิดิริยา 1 ด็จบพโว่าจบมี NO3- เดิลงึ้ยเน่าดัโ H3O+ นี่เดิล
 [NO3-] = [H3O+] = 0.015 M
้ยดารคายวจหาค่า [OH - ] ้หาอาศัยหลัดความจริ อลัอยี้
1. OH- นี่จบเดิลงึ้ย เดิลมาจาดดารงตดตัวงออย้ า
2. ค่า [OH- ] งลบ [H3O+] จบำูดควโคุมยลยค่า Kw
ลัอยั้ย Kw = [H3O+][OH - ] = 1.0 x 10-14
(0.015)[OH -] = 1.0 x 10-14
1.0  10  1 4
[OH- ] = = 0.67 x 10-12 = 6.7 x 10-13 M
0.015

ตัวอย่าอ งสลอดารคายวจหา [H3O+] ้ยดรจี นี่สารลบลายดรลงด่ย้ ย มีความ
ั
เงามงายยาอยมาดๆ (สารลบลายเจือจาอมาดๆ ) เช่ย จอหาค่า pH งออสารลบลายดรล
HNO3 เงามงาย 1.0 x 10-8 M
วิธีนา ดรจี ย้ ีำาคิลว่า ดรลงตดตัว้หา [H3O+] ้ยสารลบลายเน่าดัโ 1.0 x 10-8 M
า
เราด็จบไลา pH = 8.00 ซึ่ อไม่ย่าเป็ ยไปไลานี่สารลบลายดรลงด่ไม่วาจบเจือจาอ
่
เพียอ้ล pH ด็ไม่ควรมาดดว่า 7 จาดงยวคิลยี้นา้หานราโว่า้ยสารลบลายดรลนี่
เจือจาอมาดๆ เช่ยยี้ เราตาออคายึอำึอ H3O+ นี่มาจาดดารงตดตัวงออย้ าลาวย ลัอยี้
100%
HNO3(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + NO3-(aq)
(1.0 x 10-8 M) (1.0 x 10-8 M)
2 H2O(l) H3O+(aq) + OH- (aq)
(x M) (x M)

งนยค่าความเงามงายต่าอๆ ้ยสมดาร
Kw = [H3O+] [OH - ]
= (x + 1.0 x 10-8)x = 1.0 x 10-14
่
จัลสมดาร้หาอยู้ยรู ปงออสมดารควอนเลรติดจบไลา
X2 + (1.0 x 10-8x) – (1.0 x 10-14) = 0
งดาสมดารจบไลา X = 9.5 x 10-8 M (H3O+ จาก H2O)
รวม [H3O+] จาดนั้อสออสมดารจบไลา
[H3O+] = (9.5 x 10-8) + (1.0 x 10-8)
= 1.05 x 10-7 M
pH = 6.98
จาดผลดารคายวจจบเห็ยว่าย้ างตดตัว้หา H3O+ เดือโ 10 เน่างออ H3O+ จาดดาร
งตดตัวงออดรล

8.2 เบสแก่ (Strong Bases)
เโสงด่นี่คุยเคยจบมีไม่มาดยัด เช่ยเลียวดัโดรลงด่ เโสงด่นี่ลบลายย้ าไลา
า
ไลางด่ สารปรบดอโไฮลรอดไซล์งออธาตุ้ยหมู่ 1A งลบ 2A เช่ย NaOH ,
KOH งลบ Ca(OH)2 ยลยเโสเหล่ายี้จบงตดตัวไลาสมโูรจ์้ยย้ าเดิลเป็ ย
ไอออยโวดงลบ OH- เยื่ออจาดดารงตดตัวงออย้ าเดิลไลายอยมาด ลัอยั้ย
า
งหล่องออ OH- นี่เดิลงึ้ย้ยสารลบลายด็จบมาจาดดารงตดตัวงออเโสยัยเออ ่
ยลย้ยดารคายวจค่า [OH- ] ้ยสารลบลายเโสด็ไม่ตออคายึอำึอ [OH- ] นี่มา
า
จาดดารงตดตัวงออย้ ายดเวาย้ยดรจี น่ีเโสเจือจาอมาดๆ ด็ตออคายึอำึอ[OH- ]
า
จาดดารงตดตัวงออย้ าลาวย

ตัวอย่าอดารคายวจหาค่า pH งออสารลบลายเโสงด่
ตัวอย่าอ งคลเซี ยมไฮลรอดไซล์ Ca(OH)2 ซึ่ อเป็ ยเโสงด่นี่ราคาำูดนี่สุลงต่มี
ความสามารำ้ยดารลบลายย้ าค่อยงาาอต่าเพียอ 0.16 ดรัม้ยย้ า 100.0 มิลลิลิตร
นี่อุจหภูมิ 25 C จอคายวจหาค่า pH งออ สารลบลายอิ่มตัว Ca(OH)2(aq) นี่ 25C
ดาหยลมวลยมเลดุล Ca(OH)2 = 74.1
วิธีทา คายวจหาดารลบลายงออ Ca(OH)2 ้ยหย่วย M ด่อย
สารลบลาย 100.0 mL มี Ca(OH)2 ลบลายอยู่ = (0.16 g) ( 74.1 g )
1mol

= 2.2x10-3 mol
สารลบลาย 1000.0 mL มี Ca(OH)2 ลบลายอยู่ = 2.2x10-3 (10)
= 2.2x10-2 mol
ความเงามงายงออสารลบลาย Ca(OH)2 = 0.022 M

ปฏิดิริยาดารงตดตัวงออ Ca(OH)2 เป็ ยลัอยี้
Ca(OH)2 100%
Ca2+ + 2 OH -
= 2 x 0.022
= 0.044 M

Ca(OH)2 เงามงาย 0.022 M ลบลาย้หา OH- เงามงาย 0.044 M
pOH = -log(OH-) = -log 0.044 = 1.36
pH = 14.00 – pOH = 14.00 -1.36 = 12.64

9. กรดอ่ อนและเบสอ่ อน (Weak Acids and Weak Bases)
TABLE 4.2 Some Common Acids and Bases
Strong HClO4 Perchloric acid Strong
NaOH Sodium hydroxide base
acid H2SO4 Sulfuric acid
KOH Potassium hydroxide
HBr Hydrobromic acid
Ba(OH)2 Barium hydroxide
HCl Hydrochloric acid
Ca(OH)2 Calcium hydroxide
HNO3 Nitric acid
Weak Weak
acid H PO Phosphoric acid NH Ammonia base
3 4 3
HF Hydrofluoric acid
CH3CO2H Acetic acid

กรดอ่ อน (Weak Acids) Concentration before
dissociation
Equilibrium Concentrations
after dissociation
HA H3 O+ A-

ดรลอ่อยงตดต่าอดัโดรลงด่
-100 %
ตรอนี่ดรลงด่จบงตดตัว้ยย้ า Strong acid
(a) dissociation

ไลาสมโูรจ์(100%) งต่ดรล
อ่อยจบงตดตัวเพียอโาอส่ วย
HA HA

เมื่อดรลอ่อยงตดตัวจยเงาาสู่ Weak acid
Partial
H3 O+
(b) A-
สภาวบสมลุล ้ยสารลบลายจบ
dissociation

่
ยัอมีปริ มาจดรลอ่อยนี่อยู้ย HA HA

รู ปนี่ยอไม่งตดตัวค่อยงาาอสูอ
ั Very weak acid
-0%

dissociation
(c)

pH

(a) Strong acid (b) Weak acid

At the same concentration

ตัวอย่าอ ปฏิดิริยาดารงตดตัวงออดรลอ่อย้ยย้ าเป็ ยลัอยี้
HA(aq) + H2O(1) H3O+(aq) + A-(aq)

[H 3O  ][A- ]
Ka = [HA]

Ka คือค่าคอนี่ดารงตดตัวงออดรล (Acid Dissociation Constant)
ค่า Kaงออดรลอ่อยหาไลาจาดดารนลลออ ยลย้หานลลออหาความเงามงออ
่
สารต่าอๆ นี่อยู้ยปฏิดิริยาสมลุล เช่ยจาดปฏิดิริยาดารงตดตัวงออดรล HA
ำาานราโ pH งออสารลบลาย ด็นา้หาคายวจ หา [H3O+] ไลางลบเยื่ออจาด
ปฏิดิริยาเมื่อ HA 1 ยมเลดุลงตดตัวจบเดิล H3O+ งลบ OH -ความเงามงาย
เน่าดัย

ยจนย์คายวจเดี่ยวดัโดารหาค่า Ka งออดรลอ่อย
ตัวอย่ าง จอหาค่า Ka งออดรลไฮยลรฟลูออริ ด (HF) จาดงาอมูลดารนลลออวัล pH งออ
สารลบลายดรล HF นี่เงามงาย 0.250 M ไลาเน่าดัโ 2.036
ขั้นตอนที่ 1 เงียยปฏิดิริยาเคมีนี่เดิลงึ้ย้ยสารลบลายยลยอาศัยยิยามงออเโริ ยสเตล –
ลาวรี
HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + F -(aq) 1
H2O(l) + H2O(l) H3O+(aq) + OH -(aq) 2
ขั้นตอนที่ 2 นาดารปรบมาจเพื่อดาหยลปฏิดิริยาหลัด
เยื่ออจาดดรล HF ย่าจบมี Ka สูอดว่า Kw งออย้ า ลัอยั้ยปฏิดิริยา 1 ย่าจบไลาลีดว่า
ปฏิดิริยา 2 เราจึอสมมุติวางหล่อนี่มางออ H3O+ มาจาดดารงตดตัวงออ HF เป็ ยหลัด
่
ส่ วยปฏิดิริยานี่สออคือปฏิดิริยาดารงตดตัวงออย้ าจบเดิลยาอยมาด H3O+ จาดดารงตด
ตัวงออย้ าจึอำือว่ายาอยดว่า H3O+ จาดดารงตดตัวงออดรล HF มาด

ขั้นตอนที่ 3 งนยค่าความเงามงออสารต่าอๆ ้ยปฏิดิริยาหลัดนี่ภาวบสมลุล
ปฏิดิริยาหลัด : HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + F -(aq)
เริ่ มตาย (M) 0.250 ~0 ~0
เปลี่ยยงปลอ (M) - x +x +x
สมลุล (M) 0.250 – x x x
จาดยจนย์ดาหยลค่า pH = 2.036 นา้หานราโค่า [H3O+]
- log [H3O+] = 2.036
[H3O+] = 10-2.036 = 9.20 x 10-3 M
x = [H3O+] = [F - ] = 9.20 x 10-3 M

Ka 
H O F 
3
 

( x)(x)
HF  0.025- x
(9.20 x 10-3 )(9.20 x 10-3 )
K   3.52 x 10- 4
a 0.025 - (9.20 x 10 )-3

Ka งออดรลอ่อย HF = 3.52 x 10-4
pKa = -log Ka = -log 3.52 x 10-4 = 3.45
ขั้นตอนที่ 4 ตรวจสอโดารปรบมาจ
ค่า Ka งออดรล HF = 3.52 x 10-4
ค่า Kw งออดรล H2O = 1.0 x 10-14
จบเห็ยว่า Ka งออดรล HF มาดดว่า Kw ปรบมาจ 1010 เน่า จึอสรุ ปว่าดารปรบมาจ
นี่วา H3O+ ้ยสารลบลายนั้อหมลมาจาดดารงตดตัวงออดรล HF ยั้ยเป็ ยจริ อ
่

ตัวอย่างแบบฝึ กหัด
จอหาค่า Ka งออดรลโิวนิลริ ด (Butyric acid, HC4H7O2 ) จาดงาอมูลดาร
นลลออวัล pH งออสารลบลายดรลโิวนิลริ ด เงามงาย 0.250 M ไลาเน่าดัโ 2.72

Acid base

Recomendados

Recomendados

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Mais procurados (20)

Semelhante a Acid base

Semelhante a Acid base (13)

Mais de พัน พัน

Mais de พัน พัน (20)

Acid base