กรดและเบส

Ca(OH)2 เปน็ เบสแก่ แตกตัวเปน็ ไอออนได้หมด
Ca(OH)2(aq) + H2O(l)  Ca2+(aq) + 2OH-(aq)

[เร่ิมตน้ ] (M) 0.1 00
[สดุ ทา้ ย] (M) 0 0.1 0.2

Mol ของ Ca(OH)2 = M x V(cm3) = M x V(dm3)
1000

= 0.1 x 100 = 0.01 mol

1000

51

Ca(OH)2(aq) + H2O(l)  Ca2+(aq) + 2OH-(aq)

[เร่มิ ตน้ ] (mol) 0.01 00

[สุดท้าย] (mol) 0 0.01 0.02

เมื่อเตมิ น้าให้มีปรมิ าตรเป็น 400 cm3 สารละลาย

ยังคงมี OH- ละลายอยู่ 0.02 mol

ความเข้มขน้ = mol x 1000 = 0.02 x 1000

V(cm3) 400

= 0.05 M

52

ตรวจสอบความเขา้ ใจหน้า 19

53

การแตกตัวของกรดออ่ น

- แตกตวั เปน็ ไอออนไม่หมด

- เกิดการเปล่ียนแปลงผันกลบั ได้ เมื่อ

ระบบเข้าส่ภู าวะสมดลุ เขยี นสมการดงั นี้

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

- บอกเป็นร้อยละและบอกเป็นคา่ คงทีข่ อง

สมดลุ ของกรด 54

รอ้ ยละของการแตกตวั ของกรด
= [H3O+] x 100
[HA]

ค่าคงทส่ี มดลุ ของกรด (Ka)

Ka = [H3O+][A-]
[HA]

55

กรดอ่อนจา้ แนกตามเกณฑก์ ารแตกตวั

โดยใช้จ้านวน H+ ได้ 2 ประเภท
1. กรดมอนอโปรติก (monoprotic acid)

เป็นกรดท่แี ตกตวั ให้ H+ เพยี ง 1 ตวั เชน่

HF , HSO4- , HCOOH
2. กรดพอลโิ ปรตกิ (polyprotic acid)

เป็นกรดทแี่ ตกตัวให้ H+ ได้มากกวา่ 1 ขน้ั

เชน่ H2SO4 , H2SO3 , H3PO4 56

1. การแตกตวั ของกรดโมโนโปรติก

เม่ือ CH3COOH ละลายน้า จะแตกตัวเป็น
ไอออนบวกและไอออนลบ

CH3COOH(aq) + H2O(l) H3O+(aq)+CH3COO_(aq)

Ka = [H3O+][CH3COO-]

[CH3COOH]

57

Ka = [H3O+][CH3COO-]
[CH3COOH]

[H3O+] = [CH3COO-]

[H3O+] = Ka x [CH3COOH]

58

[H3O+] = Ka x [CA] 59
• ถา้ CA มคี ่า > 1000

Ka

แสดงว่ากรดแตกตวั น้อยมากไมต่ ้อง
นา้ มาลบกบั ความเข้มข้นเดมิ
• CA = ความเข้มข้นเรมิ่ ตน้

ตัวอยา่ งการค้านวณ

Ex1.กรดมอนอโปรติกชนิดหน่งึ แตก

ตัวได้ 5.0% ถ้าสารละลายของกรด

เขม้ ขน้ 0.5 M จา้ นวน 600 cm3

จะมีปรมิ าณและความเขม้ ขน้ ของ

[H3O+]เทา่ ใด 60

ร้อยละของการแตกตัวของกรด
= [H3O+] x 100
[HA]

กรด 100 M แตกตัวให้ H3O+ 5 M
“ 0.5 M “-------------” 5x0.5

100
สารละลายน้ีมี H3O+ เขม้ ข้น 0.025 M

61

Ex2.
สารละลาย CH3COOH 1.0 M จง

หาความเขม้ ข้นของ H3O+ , CH3COO-
และรอ้ ยละการแตกตัวของCH3COOH
KaของCH3COOH = 1.8 x 10-5

62

ตัวอยา่ งที่ 4 จงค้านวณ [H3O+], [ClO-] และ [HClO] ใน

สารละลายกรดไฮโปรคลอรัสทีม่ ีความเข้มขน้ 0.10 M และ

คา้ นวณหาร้อยละการแตกตัวของกรดน้ีด้วย (Ka = 3.2x10-8)

HClO + H2O H3O+ + ClO-

0.10-x xx

จาก Ka = [H3O+][ClO-]

[HClO]

3.2x10-8= (x)(x) = x2

0.10-x 0.10

x = 5.7 x 10-5 M 63

[H+] = [ClO- ] = 5.7x10-5 M

[HClO] = 0.10 M

ร้อยละการแตกตวั = [H3O+] x 100
[HClO]

= 5.7x10-5 x 100
0.10

= 5.7x10-2

64

3.2 การแตกตวั ของกรดโพลีโปรติก

H2CO3 + H2O H3O++HCO3- Ka1 = 4.5 x 10-7
HCO3- + H2O H3O++CO23- Ka2 = 4.7 x 10-11

โดยกรดโพลีโปรติก จะมี

Ka = Ka1 x Ka2 x ...

65

ตรวจสอบความเขา้ ใจหนา้ ท่ี 22

สารละลายกรดซลั ฟิวรกิ (H2SO4) 1 โมลต่อลิตร ที่
สมดุลมคี วามเขม้ ขน้ ของไฮโดรเนยี มไอออน (H3O+) เทา่ กับ
2 โมลต่อลติ ร ใชห่ รอื ไม่ เพราะเหตุใด

ไม่ใช่ เพราะค่าคงทก่ี ารแตกตวั ของกรดในข้นั ท่ี 2 (Ka2)

น้อยกวา่ 1 มาก ดังนน้ั ความเขม้ ขน้ ของ H3O+ ท่ีเกิดขน้ึ ในข้นั นี้
จึงนอ้ ยกว่า 1 mol/L แต่เนือ่ งจากความเขม้ ขน้ ของ H3O+ ที่ได้
จากการแตกตวั ในขั้นท่ี 1 เป็น 1 mol/L ดงั นั้นทสี่ มดลุ มคี วาม
เขม้ ขน้ ของ H3O+ มากกวา่ 1 mol/Lแตไ่ มถ่ งึ 2 mol/L

66

ตรวจสอบความเขา้ ใจหน้าท่ี 24

สารละลายกรดออ่ น HA 1.00x10-3 โมลต่อลติ ร มี
ความเข้มขน้ ของไฮโดรเนยี มไอออน (H3O+) เท่าใด กา้ หนดให้
คา่ คงทกี่ ารแตกตวั ของกรดนเ้ี ทา่ กบั 1.00x10-5

ในสารละลายกรดอ่อน HA มีไฮโดรเนยี มไอออนเขม้ ขน้
9.50x 10-5 โมลตอ่ ลติ ร

67

3.3 การแตกตวั ของเบสออ่ น

เบสจะเกดิ การแตกตวั ในน้าเหมือนกับกรด

NH3 + H2O NH4+ + OH-

1-x xx

โดย Kb = [NH4+][OH-]
[NH3]

เม่ือ Kb = คา่ คงทข่ี องการแตกตวั ของไอออนเบส

68

กจิ กรรมท่ี 10.1
รอ้ ยละการแตกตวั ของกรดและเบส

69

ปญั หา

ร้อยละการแตกตวั ของกรดออ่ นหรือเบสอ่อนใน
สารละลายท่ีมคี วามเข้มข้นแตล่ ะชนดิ เหมอื นกันหรอื
แตกตา่ งกันอย่างไร

70

จดุ ประสงค์

1. ค้านวณและเปรียบเทยี บรอ้ ยละการแตกตัวของกรดออ่ น
หรือเบสอ่อนในสารละลายท่ีมีความเขม้ ขน้ เทา่ กนั

2. ค้านวณและเปรียบเทียบรอ้ ยละการแตกตวั ของกรดออ่ น
หรือเบสออ่ นในสารละลายที่มคี วามเขม้ ขน้ แตกต่างกนั

71

สมมติฐาน

ร้อยละการแตกตัวของกรดออ่ นหรือเบสออ่ นมี
แนวโน้มไปในทิศทางเดยี วกันกับค่าคงท่ีการแตกตัว

วธิ ีทา้ กิจกรรม

72

ผลการท้ากิจกรรม

รอ้ ยละการแตกตวั ของ C2H5NH2
ขน้ั ท่ี 1 คา้ นวณความเข้มขน้ ของ OH-

สมการเคมีแสดงการแตกตวั ของ C2H5NH2 เปน็ ดงั น้ี

C2H5NH2(aq) + H2O(l) C2H5NH3+(aq) + OH-(aq)
ก้าหนดให้ Δ[C2H5NH2] = -x mol/L ซงึ่ นา้ ไปค้านวณความ

เขม้ ขน้ ทสี่ มดุลไดด้ งั ตาราง

73

ความเขม้ ขน้ C2H5NH2(aq)+H2O(l) C2H5NH3+(aq) + OH-(aq)

(mol/L)

เร่ิมตน้ 0.50 - 0 0

เปล่ียนไป -x - +x +x

สมดลุ 0.50 – x - x x

จากตาราง 10.3 ค่า Kb ของ C2H5NH2 เทา่ กบั 4.47x10-4
Kb = [C2H5NH3+][OH-]

[C2H5NH2]

แทนคา่ 4.47x10-4 = (x)(x)

0.50 – x

74



เนอ่ื งจาก = 0.50 = 1.1x103
4.47x10-4

ซึง่ มากกวา่ 1000 จึงใช้การประมาณคา่ ได้ จงึ ถือวา่

0.50 – x ≈ 0.50
x2 = 4.47 x 10-4 x 0.50
x = 1.5 x 10-2

ดงั น้นั สารละลายเอทลิ เอมีนมคี วามเข้มขน้ ของไฮดรอกไซด์
ไอออน 1.5 x 10-2 โมลตอ่ ลิตร

75

ข้นั ที่ 2 คา้ นวณร้อยละการแตกตวั ของ C2H5NH2
ร้อยละการแตกตวั ของ C2H5NH2 = 1.5 x 10-2 mol/L x100

0.50 mol/L
= 3.0
ดงั น้ัน ร้อยละการแตกตัวของเอทลิ เอมนี เทา่ กบั 3.0

76

รอ้ ยละการแตกตวั ของ NH3

ข้ันท่ี 1 คา้ นวณความเข้มขน้ ของ OH-

สมการเคมีแสดงการแตกตัวของ NH3 เปน็ ดงั น้ี

NH3(aq) + H2O(l) NH4+(aq) + OH-(aq)
ก้าหนดให้ Δ[NH3] = -x mol/L ซ่ึงนา้ ไปค้านวณความเข้มขน้ ท่ี

สมดุลได้ดงั ตาราง

77

ความเขม้ ขน้ NH3(aq) + H2O(l) NH4+(aq) + OH-(aq)

(mol/L)

เรม่ิ ตน้ 0.50 - 0 0

เปล่ียนไป -x - +x +x

สมดุล 0.50 – x - x x

จากตาราง 10.3 ค่า Kb ของ NH3 เท่ากับ 1.80 x 10-5
Kb = [NH4+][OH-]

[NH3]

แทนค่า 1.80x10-5 = (x)(x)

0.50 – x

78



เน่ืองจาก = 0.50 = 2.8x104
1.80x10-5

ซึ่งมากกว่า 1000 จึงใช้การประมาณค่าได้ จงึ ถอื วา่

0.50 – x ≈ 0.50
x2 = 1.80 x 10-5 x 0.50
x = 3.0 x 10-3

ดังน้นั สารละลายแอมโมเนยี มีความเขม้ ขน้ ของไฮดรอกไซด์
ไอออน 3.0 x 10-3 โมลต่อลติ ร

79

ขน้ั ที่ 2 ค้านวณรอ้ ยละการแตกตัวของ NH3
รอ้ ยละการแตกตวั ของ NH3 = 3.0 x 10-3 mol/L x100

0.50 mol/L
= 0.60
ดังนั้น รอ้ ยละการแตกตัวของแอมโมเนยี เท่ากบั 0.60

80

รอ้ ยละการแตกตวั ของ C6H5NH2
ข้นั ที่ 1 ค้านวณความเขม้ ขน้ ของ OH-

สมการเคมีแสดงการแตกตวั ของ C6H5NH2 เป็นดงั น้ี

C6H5NH2(aq) + H2O(l) C6H5NH3+(aq) + OH-(aq)
ก้าหนดให้ Δ[C2H5NH2] = -x mol/L ซง่ึ นา้ ไปคา้ นวณความ

เข้มข้นท่สี มดลุ ได้ดงั ตาราง

81

ความเขม้ ขน้ C6H5NH2(aq)+H2O(l) C6H5NH3+(aq) + OH-(aq)

(mol/L)

เร่มิ ตน้ 0.50 - 0 0

เปลยี่ นไป -x - +x +x

สมดลุ 0.50 – x - x x

จากตาราง 10.3 ค่า Kb ของ C6H5NH2 เท่ากับ 7.41x10-10
Kb = [C6H5NH3+][OH-]

[C6H5NH2]

แทนค่า 7.41x10-10 = (x)(x)

0.50 – x

82



เน่อื งจาก = 0.50 = 6.7x108
7.41x10-10

ซ่งึ มากกวา่ 1000 จึงใช้การประมาณค่าได้ จงึ ถือวา่

0.50 – x ≈ 0.50
x2 = 7.41 x 10-10 x 0.50
x = 1.9 x 10-5

ดงั น้ัน สารละลายฟีนลิ เอมนี มีความเขม้ ขน้ ของไฮดรอกไซด์
ไอออน 1.9 x 10-5 โมลต่อลติ ร

83

ข้นั ท่ี 2 คา้ นวณร้อยละการแตกตัวของ C6H5NH2
ร้อยละการแตกตวั ของ C6H5NH2 = 1.9 x 10-5 mol/L x100

0.50 mol/L
= 3.8 x 10-3
ดังนนั้ ร้อยละการแตกตัวของฟนี ลิ เอมีนเทา่ กบั 3.8 x 10-3

84

ผลการท้ากิจกรรมตอนท่ี 2 ข้อ 1

สมการเคมแี สดงการแตกตวั ของ CH3COOH เป็นดังน้ี
CH3COOH(aq)+H2O(l) CH3COO-(aq) + H3O+(aq)

จากตาราง 10.2 คา่ Ka ของ CH3COOH เท่ากับ

1.80x 10-5

กา้ หนดให้ Δ[CH3COOH] = -x mol/L ซง่ึ การค้านวณร้อย

ละการแตกตวั เปน็ ดังน้ี

รอ้ ยละการแตกตัวของ CH3COOH ในสารละลายเขม้ ข้น

0.050 mol/L 85

ข้ันท่ี 1 ค้านวณความเข้มขน้ ของ H3O+

ความเขม้ ขน้ CH3COOH(aq)+H2O(l) CH3COO-(aq) + H3O+(aq)
(mol/L)
เรมิ่ ต้น 0.050 - 00
เปล่ยี นไป -
สมดุล -x - +x +x
0.050 – x xx

จากตาราง 10.3 คา่ Ka ของ CH3COOH เท่ากบั 1.80 x 10-5 86
Ka = [CH3COO-][H3O+]

[CH3COOH]

แทนค่า 1.80 x 10-5 = (x)(x)

0.050 – x



เนอื่ งจาก = 0.050 = 2.8x103
1.80x10-5

ซึ่งมากกวา่ 1000 จงึ ใชก้ ารประมาณคา่ ได้ จึงถือว่า

0.050 – x ≈ 0.050
x2 = 1.80 x 10-5 x 0.050

x = 9.5 x 10-4

ดังน้ัน สารละลายกรดแอซตี กิ มคี วามเข้มขน้ ของไฮโดรเนียม
ไอออน 9.5 x 10-4 โมลต่อลติ ร

87

ขนั้ ที่ 2 ค้านวณร้อยละการแตกตวั ของ CH3COOH
ร้อยละการแตกตวั ของ CH3COOH = 9.5 x 10-4 mol/L x100

0.050 mol/L
= 1.9
ดงั นัน้ รอ้ ยละการแตกตัวของกรดแอซตี ิกในสารละลายเข้มขน้
0.050 โมลต่อลติ ร เท่ากบั 1.9

88

ร้อยละการแตกตวั ของ CH3COOH ในสารละลายเขม้ ข้น 0.10 M
ขัน้ ที่ 1 คา้ นวณความเขม้ ขน้ ของ H3O+

ความเขม้ ขน้ CH3COOH(aq)+H2O(l) CH3COO-(aq) + H3O+(aq)

(mol/L) 00

เรม่ิ ตน้ 0.10 - +x +x
xx
เปลย่ี นไป -x -

สมดุล 0.10 – x -

Ka = [CH3COO-] [H3O+]

[CH3COOH]

89

แทนค่า 1.80 x 10-5 = (x)(x)

0.10 – x



เน่อื งจาก = 0.10 = 5.6 x103
1.80x10-5

ซ่งึ มากกว่า 1000 จงึ ใช้การประมาณค่าได้ จึงถอื ว่า

0.10 – x ≈ 0.10

x2 = 1.80 x 10-5 x 0.10

x = 1.3 x 10-3

ดงั นัน้ สารละลายกรดแอซตี กิ มีความเข้มข้นของไฮโดรเนยี ม

ไอออน 1.3 x 10-3 โมลตอ่ ลิตร 90

ขน้ั ที่ 2 คา้ นวณร้อยละการแตกตวั ของ CH3COOH
รอ้ ยละการแตกตัวของ CH3COOH = 1.3 x 10-3 mol/L X 100

0.10 mol/L
= 1.3
ดังนน้ั ร้อยละการแตกตัวของกรดแอซตี กิ ในสารละลายเข้มขน้
0.10 โมลตอ่ ลติ ร เทา่ กบั 1.3

91

ร้อยละการแตกตัวของ CH3COOH ในสารละลายเขม้ ข้น 0.50 M
ขัน้ ที่ 1 คา้ นวณความเขม้ ขน้ ของ H3O+

ความเขม้ ขน้ CH3COOH(aq)+H2O(l) CH3COO-(aq) + H3O+(aq)

(mol/L) 00

เรม่ิ ตน้ 0.50 - +x +x
xx
เปลย่ี นไป -x -

สมดุล 0.50 – x -

Ka = [CH3COO-] [H3O+]

[CH3COOH]

92

แทนค่า 1.80 x 10-5 = (x)(x)

0.50 – x



เน่อื งจาก = 0.50 = 2.8 x104
1.80x10-5

ซงึ่ มากกวา่ 1000 จึงใช้การประมาณค่าได้ จึงถอื ว่า

0.50 – x ≈ 0.50

x2 = 1.80 x 10-5 x 0.50

x = 3.0 x 10-3

ดังนนั้ สารละลายกรดแอซีติกมีความเข้มข้นของไฮโดรเนยี ม

ไอออน 3.0 x 10-3 โมลตอ่ ลิตร 93

ขน้ั ท่ี 2 ค้านวณร้อยละการแตกตัวของ CH3COOH
รอ้ ยละการแตกตัวของ CH3COOH = 3.0 x 10-3 mol/L X 100

0.50 mol/L
= 0.6
ดังนน้ั ร้อยละการแตกตวั ของกรดแอซตี กิ ในสารละลายเขม้ ขน้
0.50 โมลต่อลติ ร เทา่ กับ 0.6

94

ร้อยละการแตกตัวของ CH3COOH ในสารละลายเขม้ ข้น 1.00 M
ขัน้ ที่ 1 คา้ นวณความเขม้ ขน้ ของ H3O+

ความเขม้ ขน้ CH3COOH(aq)+H2O(l) CH3COO-(aq) + H3O+(aq)

(mol/L) 00

เรม่ิ ตน้ 1.00 - +x +x
xx
เปลย่ี นไป -x -

สมดุล 1.00 – x -

Ka = [CH3COO-] [H3O+]

[CH3COOH]

95

แทนค่า 1.80 x 10-5 = (x)(x)

1.00 – x



เน่อื งจาก = 1.00 = 5.6 x104
1.80x10-5

ซ่งึ มากกว่า 1000 จงึ ใช้การประมาณค่าได้ จึงถอื วา่

1.00 – x ≈ 1.00

x2 = 1.80 x 10-5 x 1.00

x = 4.2 X 10-3

ดังนัน้ สารละลายกรดแอซตี ิกมีความเข้มขน้ ของไฮโดรเนียม

ไอออน 4.2 X 10-3 โมลต่อลิตร 96

ข้นั ที่ 2 คา้ นวณรอ้ ยละการแตกตัวของ CH3COOH
ร้อยละการแตกตวั ของ CH3COOH = 4.2 X 10-3mol/L X 100

1.00 mol/L
= 0.42
ดงั นนั้ ร้อยละการแตกตัวของกรดแอซีตกิ ในสารละลายเข้มขน้
1.00 โมลตอ่ ลติ ร เท่ากับ 0.42

97

ผลการทา้ กจิ กรรมตอนที่ 2 ข้อ 2

จากการค้านวณร้อยละการแตกตัวของ CH3COOH ใน
สารละลายที่มคี วามเขม้ ข้น 0.050,0.10, 0.50 และ 1.0 mol/L ได้
เทา่ กับรอ้ ยละ 1.9, 1.3, 0.60 และ 0.42 ตามล้าดบั ซึ่งนา้ มาเขียน
กราฟรอ้ ยละการแตกตวั ของ CH3COOH ในสารละลายทคี่ วาม
เขม้ ข้นตา่ ง ๆ ไดด้ งั น้ี

98

99

อภิปรายผลการทา้ กจิ กรรม

จากผลการคา้ นวณตอนที่ 1 พบว่าเมอื่ เปรยี บเทียบ
สารละลายเบสทม่ี คี วามเขม้ ขน้ เท่ากันร้อยละการแตกตัวของ

เบสในสารละลายมีแนวโนม้ ไปในทศิ ทางเดยี วกนั กับค่า Kb
คือเบสทมี่ คี า่ Kb สูง มีร้อยละการแตกตัวสงู กว่าเบสท่ีมีค่า
Kb ต้่าและจากผลการคา้ นวณและกราฟทไ่ี ดใ้ นตอนท่ี 2

พบว่า ร้อยละการแตกตัวของกรดลดลงเมอ่ื ความเข้มขน้ ของ
กรดเพิม่ ข้นึ

100