การแตกตัวของ กรดแก่และเบสแก่ C h e mis t r y เอกสารประกอบการเรียน เรื่อง ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 รายวิชา เคมี
Chemistry หน่วยการเรียนรู้เรื่อง กรด-เบส “ การแตกตัวของกรดแก่และเบสแก่ ” นินิ นินิ ยาม กรด - เบส กรด คือ สารประกอบที่มี H และเมื่อละลายน้ำ จะแตกตัวให้ H หรือ H O เบส คือ สารประกอบที่มี OH และเมื่อละลายน้ำ จะแตกตัวให้ OH ความแรงของกรดแก่ก่ ก่ แ ก่ และเบสแก่ก่ ก่ก่ กรดแก่ ( strong acid) คือกรดที่สามารถแตกตัวได้ 100% ในน้ำ เช่น HCl H2SO HN0 HBr HClO และ HI เบสแก่ ( weak base) คือกรดที่สามารถแตกตัวได้ 100% ในน้ำ เช่น Hydroxide ของธาตุหมู่ 1 และ 2 ( NaOH LiOH CsOH Ba(OH) Ca(OH) ) การแตกตัตั ตั ว ตั วของกรดแก่ก่ ก่ แ ก่ และเบสแก่ก่ ก่ก่ จะแตกตัตั ตั ว ตั วได้ด้ ด้ ห ด้ หมด 100% หมายถึง การแตกตัวของกรดแก่และเบสแก่ เป็นไอออนได้หมดในตัวทำ ละลายซึ่งส่วนใหญ่เป็นน้ำ เช่น การแตกตัวของกรด HCl จะได้ H หรือ H O และ Cl ไม่มี HCl เหลืออยู่ หรือการแตกตัวของเบส เช่น NaOH ได้ Na และ OH ไม่มี NaOH เหลืออยู่ 2 2 - + + 3 4 3 4 + + 3 + - -
Chemistry หน่วยการเรียนรู้เรื่อง กรด-เบส “ การแตกตัวของกรดแกและเบสแก่ ” การเปรีรี รี ย รี ยบเทีที ที ย ที ยบกรดแก่ก่ ก่ กั ก่ กั กั บ กั บเบสแก่ก่ ก่ก่ กรดแก่ เบสแก่ กรดแก่มีอะไรบ้าง ? กรด Hydro = HCl HBr HI กรด Oxy = HNO HClO HClO H2SO 3 3 4 4 การแตกตัว100% การเป็นอิเล็กโทรไลต์ = แก่ เบสแก่มีอะไรบ้าง ? หมู่ 1 = LiOH NaOH KOH RbOH CsOH หมู่ 2 = Ca(OH) Sr(OH) Ba(OH) 2 2 2 การแตกตัว 100 % (หมู่ 2 แตกตัว 200 %) การเป็นอิเล็กโทรไลต์ = แก่
กรดและเบสเมื่อละลายน้ำ แล้วสามารถ แตกตัวเป็นไอออนได้อย่างสมบูรณ์ Chemistry หน่วยการเรียนรู้เรื่อง กรด-เบส “ การแตกตัวของกรดแก่และเบสแก่ ” HCl Cl H H Cl - + + - แตกตัวออกเป็น ไอออนบวก และ ไอออนลบ ได้อย่าง สมบูรณ์ กรดแก่ HCl, HBr, HI, HNO3 , H2SO4 , HClO4 , HClO3 แตกตัวได้ 2 รอบ เนื่องจากมี H 2 ตัวในสูตร การแตกตัว ครั้งแรกจะเป็นกรดแก่ เบสแก่ LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Ca(OH) , Sr(OH) , Ba(OH) 2 2 2 กรดแก่ก่ ก่ก่- เบสแก่ก่ ก่ก่
HNO (aq) + H O(l) NaOH(s) Chemistry หน่วยการเรียนรู้เรื่อง กรด-เบส “ การแตกตัวของกรดแกและเบสแก่ ” สารละลาย HNO2 เข้มข้น 1 mol/dm จะแตกตัวดังนี้ 3 ตัตั ตั ว ตั วอย่ย่ ย่ า ย่ างแสดงการแตกตัตั ตั ว ตั ว H O (aq) + NO (aq) ความเข้มข้นเริ่มต้น 1 0 0 ความเข้มข้นสุดท้าย (mol/dm ) (mol/dm ) 3 2 3 - 3 + 0 1 1 สารละลาย NaOH เข้มข้น 1 mol/dm จะแตกตัวดังนี้ 3 ความเข้มข้นเริ่มต้น ความเข้มข้นสุดท้าย (mol/dm ) (mol/dm ) Na (aq) + OH (aq) + - 1 0 0 0 1 1 3 3 3 3 3
คำ นวณหาปริมาณของ H (H O ) และ OH โดยการเทียบ โมลจากกรด หรือ เบส ตามที่โจทย์ให้มา Chemistry หน่วยการเรียนรู้เรื่อง กรด-เบส “ การแตกตัวของกรดแกและเบสแก่ ” การคำคำคำคำนวณความเข้ข้ ข้ ม ข้ มข้ข้ ข้ น ข้ นของ H และ OH เขียนสมการการแตกตัว และดุลสมการ คำ นวณความเข้มข้นของสารตั้งต้นให้อยู่ในสารละลาย สุดท้าย และอยู่ในหน่วยที่โจทย์ต้องการเสมอ (ส่วนมากจะ เป็นหน่วยโมลาร์) 1 2 3 + 3 + - + - วิธีวิกธีารคำ นวณความเข้ม ข้ ข้น ข้ วิธีวิกธีารคำ นวณความเข้ม ข้ ข้น ข้ ของกรดแก่แก่ละเบสแก่ ของกรดแก่แก่ละเบสแก่ นะครับ รั เด็ก ด็ ๆ นะครับ รั เด็ก ด็ ๆ
ทบทวนการปรับความเข้มข้นของสารละลาย ทบทวนสมการการใช้คำ นวณ “โมล” และ “โมลาร์” ปริมาตรแก๊สที่ STP (dm ) _____________________________________________ 3 MV Chemistry หน่วยการเรียนรู้เรื่อง กรด-เบส “ การแตกตัวของกรดแกและเบสแก่ ” โมล = มวล (g) มวลอะตอม หรือ มวลโมเลกุล ____________________________________________________= จำ นวนอนุภนุาค ________________________ 6.02 x 10 23 = 22.4 = 1000 ____________ = MV การเติมน้ำ C1V1 = C2V2 C = ความเข้มข้นตอนแรก C = ความเข้มข้นตอนหลัง V = ปริมาตรตอนแรก V = ปริมาตรตอนหลัง (V + เติม หรือ จนมีปริมาตร) การผสมสารละลาย CรวมVรวม = C1V1 + C2V2 1 1 2 1 2 C = ความเข้มข้นขวดที่ 1 C = ความเข้มข้นขวดที่ 2 V = ปริมาตรขวดที่ 1 V = ปริมาตรขวดที่ 2 C = ความเข้มข้นรวมหลังผสม V = ปริมาตรรวมหลังผสม 2 2 1 1 รวม รวม โมลาร์ Cm3
HNO3 H+ + NO3 H+ Chemistry หน่วยการเรียนรู้เรื่อง กรด-เบส “ การแตกตัวของกรดแกและเบสแก่ ” การคำคำคำคำนวณความเข้ข้ ข้ ม ข้ มข้ข้ ข้ น ข้ นของ H ของกรดแก่ก่ ก่ก่ + ตัวอย่าง 1. กรดไนตริก (HNO ) 0.3 โมล ละลายน้ำ จนมีปริมาตร 600 cm ความเข้นข้นของ H ไอออน จะเป็นกี่โมลต่อลิตร + 3 เป็นกรดแก่ แตกตัวสมบูรณ์ 100% เขียนเป็นสมการ และดุลสมการ - HNO3 : 1 โมล : 1 โมล แตกตัวจากสารตั้งต้น 0.3 mol และ อยู่ในสารละลาย 600 cm คำ นวณความเข้มข้น ของ HNO ให้อยู่ใน หน่วย โมลต่อลิตร ใน ปริมาตร 600 cm3 3 โมลต่อลิตร = โมลตัวถูกละลาย (mol) ปริมาตรสารละลาย (dm ) __________________________________ 3 โมลต่อลิตร = 0.3 (mol) _______________ 0.6 (dm ) 3 = 0.5 mol/dm3 เทียบโมลจากสมการ และที่โจทย์กำ หนดให้ 0.5 mol/dm : 3 0.5 mol/dm3 H เข้มข้น 0.5 mol/dm3 3 3 NO3 - H+ 600 cm3
Ba(OH)2 OH 0.02 mol/dm : 0.04mol/dm3 C V Chemistry หน่วยการเรียนรู้เรื่อง กรด-เบส “ การแตกตัวของกรดแกและเบสแก่ ” Ba ++2OH 2. Ba(OH) เป็นเบสแก่ เมื่อน้ำ 100 cm ของ Ba(OH) เข้มข้น 0.1 mol/dm ผสมน้ำ ลง ไปอีก 400 cm จงหาความเข้มข้นของ OH เป็น mol/dm เป็นเบสแก่ แตกตัวสมบูรณ์ 100% เขียนเป็นสมการ และดุลสมการ - : 1 โมล : 2 โมล แตกตัวจากสารตั้งต้น 0.1 mol 100 cm และ อยู่ในสารละลาย 100+400 cm = 500 cm คำ นวณความเข้มข้น ของ HNO ให้อยู่ใน หน่วย โมลต่อลิตร ใน ปริมาตร 600 cm3 3 (0.1 mol/dm )(100cm ) = C (500 cm ) เทียบโมลจากสมการ และที่โจทย์กำ หนดให้ 3 Ba2+ 400 cm3 100 cm3 H+ H+ 3 3 3 Ba(OH)2 - 1 1 = C2V2 การเติมน้ำ C = 0.02 mol/dm3 3 3 3 2 2 3 3 3 3 2 2 -
XOH Chemistry หน่วยการเรียนรู้เรื่อง กรด-เบส “ การแตกตัวของกรดแกและเบสแก่ ” 3. สมมุติให้ X และ Y เป็นเบสแก่มีสูตรเป็น XOH และ Y(OH) ตามลำ ดับ เมื่อนำ เบสทั้ง สองมีความเข้มข้น 0.10 mol/dm อย่างละ 500 cm มารวมกัน สารละลายที่ได้จะมี ความเข้มข้นของ OH เป็นกี่ mol/dm 3 3 - 3 2 เขียนเป็นสมการ และดุลสมการ X+ + OH - XOH : OH - _________________________________ 1 โมล : 1 โมล C1V1 = C2V2 คำ นวณความเข้มข้นของเบส แต่ละตัวให้อยู่ในหน่วย โมล ต่อลิตร ในปริมาตร 1000 cm (0.1 mol/dm ) (500 cm ) = C (1000 cm ) C = 0.05 mol/dm 0.05 mol/dm : 0.05 mol/dm Y(OH) Y + 2OHY(OH) : OH - 1 โมล : 2 โมล C1V1 = C2V2 (0.1 mol/dm )(500 cm ) = C (1000 cm ) C = 0.05 mol/dm 0.05 mol/dm : 0.05 mol/dm OH รวมสารละลายรวมมีความเข้มข้น 0.05 + 0.1 = 0.15 mol/dm 400 cm3 100 cm3 OHOHOHY X 2+ + OH แตกตัวจากเบสคนละตัวที่มีที่มีความเข้มข้น 0.2 mol/dm ปริมาตร 500 cm เท่ากัน แต่โมลที่แที่ตกตัวได้ต่างกัน สุดท้ายมาอยู่ในปริมาตรรวม 1000 cm 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 - เทียบโมลจากสมการและ ที่โจทย์กำ หนดให้ 3 3 3 - - 3 3
Chemistry หน่วยการเรียนรู้เรื่อง กรด-เบส “ การแตกตัวของกรดแกและเบสแก่ ” ความรู้รู้รู้เรู้พิ่พิ่ พิ่พิ่ พิ่ ม พิ่ มเติติ ติ ม ติ ม