ค่า pH

ใบความรู้ท่ี 4
เรอ่ื ง pH ของสารละลายกรด - เบส

pH ของสารละลาย

ในสารละลายกรดหรือเบสจะมีทั้งไฮโดรเนียมไอออน (H3O+) และไฮดรอกไชค์ไอออน (OH−) อยู่ใน
ปริมาณที่แตกต่างกัน การบอกความเป็นกรดหรือเบสของสารละลายโดยใช้ความเข้มข้นของ H3O+หรือ OH−
มกั เกดิ ความผิดพลาดไดง้ ่ายเพราะสารละลายมักมีความเข้มข้นของ H3O+ หรอื OH− นอ้ ย

ดังนั้นในปี ค.ศ. 1909 นักเคมีชาวสวีเดนชือ่ ซอเรสชัน (Sorensen) ได้เสนอให้บอกความเป็นกรดและ
เบสของสารละลายในรูปมาตราส่วน pH ย่อมาจากภาษาฝร่ังเศสว่า puissance dehydrogine แปลว่า
กำลังของไฮโดรเจน (power of hydrogen) โดยกำหนดวา่

[ +]

เมอ่ื ความเข้มข้นของ H3O+ มีหนว่ ยเป็น mol/dm3หรือ Molar
ในสารละลายทเี่ ป็นกลาง [H3O+] = [OH−] = 1.0 X 10−7mol/dm3
ดังนนั้ หา pH ของสารละลายไดด้ ังนี้

pH = –log [H3O+] = –log1.0 x 10-7
= – (log1.0 – 7log10)
= 0+7 = 7

นัน่ คือ สารละลายท่ีเป็นกลางมี pH = 7

ค่า pH ทใี่ ชร้ ะบุความเป็นกรดหรือเบสของสารละลาย สรปุ ไดด้ งั นี้

- สารละลายกรด มี [H3O+] มากกว่า 1.0 X 10−7 mol/dm3 ดังน้ัน pH < 7.00
ดงั นั้น pH = 7.00
- สารละลายทเ่ี ปน็ กลาง มี [H3O+] เทา่ กบั 1.0 X 10−7 mol/dm3 ดงั น้นั pH > 7.00

- สารละลายเบส มี [H3O+] นอ้ ยกวา่ 1.0X10−7 mol/dm3

pH ของสารละลายกรด – เบส ครูมยุลี นันดี (Kru. K-ME)

นักเรียนจะได้ศึกษาการคำนวณหาค่า pH ของสารละลายที่มีความเข้มข้นของ H3O+ จาก
ตวั อยา่ งต่อไปนี้

ตัวอย่างที่ 1 สารละลายกรดชนิดหนึ่งมีความเข้มข้นของไฮโดรเนียมไอออน 2 X 10–5
โมล/ลกู บาศกเ์ ดซเิ มตร สารละลายนีจ้ ะมี pH เท่าใด

วิธที ำ pH = –log [H3O+] 4.699

= –log (2 X 10–5)
= – (log 2 – 5 log10)
= – (0.301 – 5) =
ตอบ สารละลายนี้มี pH เท่ากับ 4.699

ตัวอย่างที่ 2 จงหาค่า pH ของสารละลายกรดแอซีติก (CH3COOH) ที่มีความเข้มข้น 1.2
โมล/ลกู บาศกเ์ ดชเิ มตร (กำหนดให้ คา่ K ของกรดแอซตี กิ มีคา่ เทา่ กบั 1.8 X 10-5)

วธิ ีทำ CH3COOH(aq) + H2O(l) ⇌ H3O+(aq) + CH3COO−

ความเข้มข้น ณ ภาวะสมดลุ 1.2 – x x x mol/dm3

Ka = [H3O+][CH3COO−] = √0.216 x10−6
1.8 X 10–5 = [CH3COO]

X= (x)(x)

1.2

√1.2 x 1.8 x 10−5

= 0.46 X 10–3 = 3.33

ดงั นัน้ [H3O+] = 0.46 X 10–3 mol/dm3
pH = –log [ +]
= –log (0.46 X 10–3)
= – (log0.46 – 3 log 10)
= – (0.6 – 3)

ตอบ สารละลายนี้มี pH เทา่ กบั 3.33

pH ของสารละลายกรด – เบส ครูมยุลี นนั ดี (Kru. K-ME)

ตัวอย่างที่ 3 ละลายเบสชนิดหนึ่งมีความเข้มข้นของไฮดรอกไซด์ไอออน 5 x 10–4
โมล/ลกู บาศกเ์ ดซิเมตรสารละลายนจี้ ะมี pH เทา่ ใด

วธิ ีทำ Kw = [H3O+][OH−]

10−14 = [H3O+][5 x 10−4]
[H3O+] = 10−4

= 5 x 10−4
2 x 10−11 mol/dm3

pH = − log[H3O+]

= −log (2 x 10−11)

= – (log 2 – 11 log 10)

= –(0.301 – 11) = 10.699

ตอบ สารละลายน้ีมี pH เทา่ กบั 10.699

ตัวอย่างที่ 4 สารละลายกรดอ่อน HA เข้มข้น 0.05 โมล/ลูกบาศก์เดซิเมตร แตกตัวให้
[H3O+] 10−4 โมล/ลูกบาศก์เดซิเมตร จงหาค่า pH และร้อยละการแตกตัวของสารละลาย
กรดออ่ น HA

วิธที ำ คำนวณคา่ pH ของสารละลายจาก [H3O+] –log (10−4) =4
สารละลายนจ้ี ะมี ppHH เท่าใด= –log [H3O+] =

การแตกตวั ของกรดออ่ น HA เปน็ ดงั น้ี

ความเข้มข้นเรมิ่ ตน้ HA(aq) + H2O(l) ⇌ H3O+(aq) + A−(aq)

0.05 – – mol/dm3

ความเข้มขน้ ณ ภาวะสมดลุ 0.05 – 10−4 10−4 10−4 mol/dm3

สารละลาย 0.05 mol/dm3 แตกตวั ให้ H3O+ 10−4 mol/dm3

สารละลาย 100 mol/dm3 แตกตวั ให้ H3O+ 10−4x 100 mol/dm3
0.05

= 0.2 mol/dm3

ตอบ สารละลายกรดอ่อน HA มีค่า PH เทา่ กับ 4 และแตกตวั ไดร้ ้อยละ 0.2

pH ของสารละลายกรด – เบส ครูมยลุ ี นนั ดี (Kru. K-ME)

นอกจากนี้สามารถบอกความเป็นกรด–เบสของสารละลายในรูปความเข้มข้นของ OH− ก็ได้ โดย
ค่า pOH คา่ pOH ใช้บอกความเป็นกรด–เบสของสารละลายเจือจางได้เช่นเดียวกับค่า pH ซ่งึ ค่า pOH จะ
ขึ้นอย่กู บั ความเขม้ ขน้ ของ OH−โดยกำหนดความสมั พันธด์ งั นี้

pOH = -log[ −]

ตัวอย่างการคำนวณค่า POH

ตวั อย่างท่ี 5 สารละลาย NaOH เข้มขน้ 0.01 โมลต่อลูกบาศก์เซนตเิ มตร มี pOH เท่าใด

วธิ ที ำ NaOH(aq) → Na+(aq) + OH−(aq)

สารละลายนีจ้ ะมี 0p.H01เทmา่ oใดl/dm3 0.01 mol/dm3 = 1 x 10–2 mol/dm3

pOH = –log[OH−]

= –log (1 x 10–2)

= – (log1 – 2log10)

= 2log10 = 2

ตอบ pOH = 2

ในสารละลายท่ีเปน็ กลางซงึ่ มี [OH−] = 1.0 x 10−7 mol/dm3จะมี pOH = 7
ความสัมพันธร์ ะหว่าง pH กับ POH

[H3O+][OH−] = 1 x 10–14

log [H3O+][OH−] = log (1 x 10–4)

log [H3O+] + log[OH−] = log1.0 – 14log10

−log [H3O+] − log[OH−] = 14log10 = 14

ความสมั พนั ธข์ องความเข้มข้น [H3O+] และ [OH−] ในสารละลายและค่า pH สามารถแสดงได้
ดังตาราง
ตารางแสดงความสัมพันธร์ ะหว่าง pH, [ +] และ [ −] ของสารละลายกรด–เบสท่ี 25 °C

pH ของสารละลายกรด – เบส ครมู ยุลี นนั ดี (Kru. K-ME)

[ +] โมล/ลิตร pH [ −] โมล/ลิตร pOH
0 1.0 x 10−14 14
1.0 x 10−0 1 1.0 x 10−13 13
1.0 x 10−1 2 1.0 x 10−12 12
1.0 x 10−2 3 1.0 x 10−11 11
1.0 x 10−3 4 1.0 x 10−10 10
1.0 x 10−4 5 1.0 x 10−9 9
1.0 x 10−5 6 1.0 x 10−8 8
1.0 x 10−6 7 1.0 x 10−7 7
1.0 x 10−7 8 1.0 x 10−6 6
1.0 x 10−8 9 1.0 x 10−5 5
1.0 x 10−9 10 1.0 x 10−4 4
1.0 x 10−10 11 1.0 x 10−3 3
1.0 x 10−11 12 1.0 x 10−2 2
1.0 x 10−12 13 1.0 x 10−1 1
1.0 x 10−13 14 1.0 x 10−0 0
1.0 x 10−14

วิธวี ดั pH ของสารละลายวัดได้ 2 วิธี ดงั น้ี
1. วิธีเปรียบเทียบสี วิธีนี้เป็นการวัด pH โดยประมาณ ซึ่งทำได้โดยเติมอินดิเคเตอร์ ท่ี

เหมาะสมลง ไปในสารละลายที่ต้องการวัด pH แล้วเปรียบเทียบสกี ับสารละลายบัฟเฟอร์ท่ที ราบค่า pH แน่นอน
ซึ่งได้เติมอินดิเคตอร์ชนิดเดียวกันไปแล้ว หรือใช้กระดาษชุบอินดิคเตอร์ (กระดาษ pH) จุ่มลงไปแล้ว
เปรยี บเทยี บสมี าตรฐาน

กระดาษ pH
2. วิธวี ดั ความต่างศักย์ วิธนี ้ีวดั pH ไดอ้ ย่างละเอียด โดยการใชเ้ ครื่องมือท่ีเรียกวา่ พเี อชมเิ ตอร์ ซึ่งวัด

pH ของสารละลายไดโ้ ดยกรวดั ความต่างศักยร์ ะหว่างข้ัวไฟฟ้า 2 ขวั้

pH meter

pH ของสารละลายกรด – เบส ครูมยลุ ี นนั ดี (Kru. K-ME)

ใบงานท่ี 4.1
เร่ือง pH ถกู หรือผดิ

คำช้ีแจง : ทำเครอื่ งหมาย ✓ หนา้ ขอ้ ความทถี่ กู ต้อง และทำเครอื่ งหมาย  หนา้ ข้อความท่ผี ิด

1. ในสารละลายกรดหรอื เบสจะมีทง้ั ฮโดรเนยี มไอออนและไฮดรอกไซด์ไอออน
2. การบอกความเปน็ กรดหรือเบสของสารละลายโดยใช้ความเขม้ ข้นของ [H3O+] และ
[OH−] เป็นวิธที ่ถี ูกตอ้ งไม่มีขอ้ ผิดพลาด
3. pH คือคา่ ทีบ่ อกถึงความเปน็ กรดหรือเบสของสารละลาย
4. สารละลายกรดจะมีความเข้มขน้ ของ [H3O+] มากกวา่ 1 x 10−7 mol/dm3 หรอื
pH > 7
5. สารละลายทเ่ี ป็นกลาง จะมีความเขม้ ข้นของ [H3O+] เท่ากับ 1 x 10−7 mol/dm3
หรอื pH = 7
6. สารละลายท่เี ปน็ เบส จะมีความเขม้ ข้นของ [H3O+] นอ้ ยกว่า 1 x 10−7 mol/dm3
หรือ pH < 7
7. pOH คือค่าความเขม้ ขน้ ของไฮโดรเนียมไอออน [H3O+]โดยสามารถบอกความเปน็
กรด-เบสของสารละลายได้
8. ค่า pH ยิ่งน้อยแสดงว่าสารละลายเปน็ กรดมาก แต่ถา้ คา่ pOH จะตรงกนั ข้าม คือ pOH
ยง่ิ นอ้ ยแสดงว่ามคี วามเป็นเบสมาก
9. การวัดค่า pH ที่วดั ไดล้ ะเอยี ดท่สี ุด คือ การใช้อนิ ดเิ คเตอร์
10. เครื่องมอื ในการวดั ค่า pH โดยวัดความต่างศกั ย์ เรียกว่า pH meter

pH ของสารละลายกรด – เบส ครมู ยุลี นันดี (Kru. K-ME)

ใบงานที่ 4.2
เร่ือง pH และ pOH ของสารละลาย

คำชแี้ จง : กำหนดความเข้มขน้ ของ [ +] และ [ −] จงหาคา่ pH และ pOH
พรอ้ มระบุความเป็นกรด-เบสของสารละลาย

ความเข้มขน้ ของสาร pH pOH ความป็นกรด-เบส

[H3O+]= 1 x 10−7
[H3O+]= 1 x 10−5
[H3O+]= 1 x 10−3
[H3O+]= 1 x 10−11
[H3O+]= 1 x 10−10
[OH−] 1 x 10−3
[OH−] 1 x 10−5
[OH−] 1 x 10−7
[OH−]1 x 10−12
[OH−]1 x 10−8

pH ของสารละลายกรด – เบส ครมู ยลุ ี นนั ดี (Kru. K-ME)

ใบงานที่ 4.3
เรื่อง แกป้ ญั หากบั คา่ pH

คำช้แี จง : ใหน้ กั เรยี นคำนวณเก่ยี วกบั pH ของสารละลายต่อไปนี้

1. สารละลายกรดไฮโดรคลอรกิ เข้มข้น 0.5โมล/ลกู บาศก์เดซิเมตร จะมี pH เทา่ กบั เทา่ ไร
(กำหนด log 5= 0.699)

1. ระบปุ ัญหา
............................................................................................................................. ............................................
....................................................................................... ..................................................................................
............................................................................................................................. ............................................
.................................................................................................................................. .....................................

2. วเิ คราะห์ปัญหา
.........................................................................................................................................................................
............................................................................................................................. ............................................
............................................................................................................................. ............................................
.........................................................................................................................................................................

3. เสนอวธิ กี ารแก้ปญั หา
............................................................................................................................. ............................................
............................................................................................................................. ............................................
.........................................................................................................................................................................
............................................................................................................................. ............................................

4. ตรวจสอบผล
............................................................................................................................. ............................................
.........................................................................................................................................................................
............................................................................................................................. ............................................
............................................................................................................................. ............................................

pH ของสารละลายกรด – เบส ครมู ยลุ ี นันดี (Kru. K-ME)

2. สารละลายเบสออ่ นเขม้ ขน้ 0.1 โมล/ลกู บาศกเ์ ดซิเมตร แตกตัวเป็นไอออนไดร้ ้อยละ 0.5 จะมี
pH เท่ากับเท่าไร (กำหนดให้ log 5= 0.699)

1. ระบปุ ัญหา
............................................................................................................................. ............................................
....................................................................................... ..................................................................................
............................................................................................................................. ............................................
.................................................................................................................................. .......................................

2. วเิ คราะห์ปัญหา
.........................................................................................................................................................................
............................................................................................................................. ............................................
............................................................................................................................. ............................................
.........................................................................................................................................................................

3. เสนอวิธีการแก้ปัญหา
............................................................................................................................. ............................................
............................................................................................................................. ............................................
.........................................................................................................................................................................
............................................................................................................................. ............................................
............................................................................................................................. ............................................
.........................................................................................................................................................................
............................................................................................................................. ............................................
............................................................................................................................. ............................................
.........................................................................................................................................................................
............................................................................................................................. ............................................
............................................................................................................................. ............................................
.........................................................................................................................................................................

4. ตรวจสอบผล
............................................................................................................................. ............................................
............................................................................................................................. ............................................
.........................................................................................................................................................................

pH ของสารละลายกรด – เบส ครูมยุลี นันดี (Kru. K-ME)