องค์ประกอบของสารละลาย 1
ในทางเคมี สารละลาย (solution) คือสารผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน ซึ่งมี
สสารหนึ่งชนิดหรือมากกว่าเป็นตัวละลาย ละลายอยู่ในสารอีกชนิด
หนึ่งซึ่งเป็นตัวทำละลาย ตัวอย่างเช่น ไม่เพียงแต่ของแข็งที่สามารถ
ละลายในของเหลว เหมือนเกลือหรือน้ำตาลที่ละลายในน้ำ (หรือ
แม้แต่ทองคำที่ละลายในปรอทแล้วเกิดเป็นอะมัลกัม (amalgam))
แต่ก๊าซก็สามารถละลายในของเหลวได้ เช่น คาร์บอนไดออกไซด์หรือ
ออกซิเจนสามารถละลายในน้ำได้
สารละลายอุดมคติ (ideal solution) คือการที่ปฏิกิริยาระหว่าง
โมเลกุล ของตัวทำละลายกระทำซึ่งกันและกันมีค่าเท่ากับปฏิกิริยา
ระหว่างตัวทำละลายกับตัวถูกละลาย แล้วคุณสมบัติของสารละลายใน
อุดมคติสามารถคำนวณได้โดยผลรวมเชิงเส้น (linear
combination) ของคุณสมบัติของส่วนประกอบของตัวมัน
ตัวทำละลาย (solvent) ตามความหมายแบบเดิมคือ สารใน
สารละลายที่มีปริมาณมากกว่าตัวถูกละลาย ถ้าทั้งตัวถูกละลายและตัว
ทำละลายมีปริมาณเท่ากัน (เช่น สารละลายมี เอทานอล 50% และ น้ำ
50%) คำจำกัดความเกี่ยวกับตัวทำละลายและตัวถูกละลายจะมีความ
สำคัญน้อยลง
แต่โดยทั่วไปสารที่มีปริมาณมากกว่าจะถูกกำหนดให้เป็นตัวทำละลาย
การละลายของสารในตัวทำละลาย 2
สารชนิดเดียวกันละลายในตัวทำละลายต่างชนิดได้แตกต่างกัน คือ
1) สารบางชนิดอาจไม่ละลายน้ำ แต่ละลายในตัวทำละลายชนิดอื่น เช่น
ลูกเหม็น เชลแล็ก ไม่ละลายน้ำ แต่ละลายในแอลกอฮอล์
2) สารบางชนิดอาจละลายได้ในตัวทำละลายหลายชนิด เช่น สีผสม
อาหารละลายในน้ำ และละลายในแอลกอฮอล์
เมื่อใช้น้ำเป็นตัวทำละลาย สามารถแบ่งสารออกเป็น 2 ประเภท คือ
สารที่ละลายน้ำ และสารที่ไม่ละลายน้ำ จะเห็นว่าสารต่างชนิดกันละลาย
น้ำได้ต่างกัน
ถ้าตัวละลายเป็นของแข็งละลายในตัวทำละลายที่เป็นของเหลว ตัว
ละลายจะแพร่ในตัวทำละลาย เมื่อตัวละลายละลายหมด จะมองเห็น
สารละลายเป็นเนื้อเดียวกัน ไม่มีตะกอน เนื่องจากตัวละลายที่เป็น
ของแข็งแทรกอยู่ในตัวทำละลาย เช่น การละลายของน้ำตาลในน้ำ
การละลายของเกลือในน้ำ เป็นต้น ในกรณีที่ตัวละลายไม่ละลายในตัว
ทำละลาย แสดงว่าตัวละลายไม่สามารถแทรกตัวในตัวทำละลายชนิด
นั้นได้ จึงมองเห็นไม่เป็นเนื้อเดียวกัน
ความรู้เกี่ยวกับการละลายของสารในตัวทำละลายต่าง ๆ นำไปใช้
ประโยชน์ในชีวิตประจำวันได้หลายประการ เช่น สามารถใช้ตัวทำ
ละลายสลายคราบต่าง ๆ ที่ติดอยู่บนเสื้อผ้าได้ เช่น ใช้แอลกอฮอล์
(เอทานอล) ลบรอยหญ้าหรือรอยหมึกจาง ๆ , น้ำเกลือลบรอยเลือด ,
น้ำนมลบรอยหมึก หรือ การนำเชลแล็กไปละลายในแอลกอฮอล์ก่อน
แล้วจึงนำสารละลายเชลแล็กไปทาไม้หรือเฟอร์นิเจอร์ เพื่อให้เกิดความ
สวยงามและรักษาเนื้อไม้ เป็นต้น
ความเข้ มข้ นของสารละลาย 3
ในทางเคมี ความเข้มข้น คือการวัดปริมาณของสสารที่กำหนดซึ่งผสมอยู่ใน
สสารอีกชนิดหนึ่ง ใช้วัดสารผสมทางเคมีชนิดต่าง ๆ แต่บ่อยครั้งแนวคิดนี้
ก็ใช้จำกัดแต่เฉพาะสารละลาย ซึ่งหมายถึงปริมาณของตัวถูกละลายในตัว
ทำละลาย
การที่จะทำให้สารละลายเข้มข้นขึ้น ทำได้โดยการเพิ่มปริมาณของตัวถูก
ละลายมากขึ้น หรือการลดตัวทำละลายลง ในทางตรงข้าม การที่จะทำให้
สารละลายเจือจางลง ก็จะต้องเพิ่มตัวทำละลายขึ้น หรือลดตัวถูกละลายลง
เป็นอาทิ ถึงแม้สสารทั้งสองชนิดจะผสมกันได้อย่างเต็มที่ แต่ก็จะมีความ
เข้มข้นค่าหนึ่งซึ่งตัวถูกละลายจะไม่ละลายในสารผสมนั้นอีกต่อไป ที่จุดนี้
เรียกว่าจุดอิ่มตัวของสารละลาย ซึ่งขึ้นอยู่กับตัวแปรหลายอย่าง เช่น
อุณหภูมิแวดล้อม และสมบัติทางเคมีโดยธรรมชาติของสารชนิดนั้น
1. ร้อยละโดยมวล
เป็นการบอกมวลของตัวละลายเป็นกรัมในสารละลาย 100 กรัม เช่น
สารละลายน้ำตาลเข้มข้นร้อยละ 10 โดยมวล หมายความว่า
มีน้ำตาล 10 กรัม ละลายอยู่ในสารละลายน้ำตาล 100 กรัม หรือ
สารละลายน้ำตาลประกอบด้วยน้ำตาล 10 กรัม ละลายอยู่ในน้ำ 90 กรัม
2. ร้อยละโดยปริมาตร
เป็นการบอกปริมาตรของตัวละลายเป็นลูกบาศก์เซนติเมตรใน
สารละลาย 100 ลูกบาศก์เซนติเมตร เช่น สารละลายเอทานอลในน้ำเข้ม
ข้นร้อยละ 15 โดยปริมาตร หมายความว่า สารละลายเอทานอลในน้ำ
100 ลูกบาศก์เซนติเมตร มีเอทานอลละลายอยู่ 15 ลูกบาศก์เซนติเมตร
ดังนั้นจึงมีน้ำซึ่งเป็นตัวทำละลาย 85 ลูกบาศก์เซนติเมตร
พลั งงานกั บการละลายของสาร 4
การละลาย (Dissolve) คือ การที่สารชนิดหนึ่ง (ตัวถูกละลาย) แตกตัวออกเป็นอนุภาค
เล็ก ๆ และแทรกตัวในสารอีกชนิดหนึ่ง (ตัวทำละลาย) โดยทั่วไป
เราพิจารณาว่า
- สารที่มีปริมาณมากกว่าเป็น ตัวทำละลาย (Solvent)
- สารที่มีปริมาณน้อยกว่าเป็น ตัวถูกละลาย (Solute)
- สารละลายที่มีน้ำเป็นตัวทำละลายเรียกว่า aqueous solution (aq)
การที่อนุภาคของตัวถูกละลายจะเข้าไปแทรกตัวอยู่ระหว่างอนุภาคของตัวทำละลายได้
หรือไม่ จะขึ้นอยู่กับแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลของตัวทำละลายกับตัวทำละลาย
แรงดึงดูดโมเลกุลระหว่างตัวทำละลายกับตัวถูกละลาย และแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุล
ตัวถูกละลายกับตัวถูกละลาย
ปกติแล้ว การที่ตัวถูกละลายจะละลายในตัวทำละลายหนึ่ง ๆ ได้นั้น สารทั้งสองชนิดจะ
ต้องมีสมบัติเหมือนกัน
ตามกฎ like dissolves like ก็คือ ตัวถูกละลายที่มีขั้วจะละลายในตัวทำละลายที่มีขั้ว
เพราะแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลมีขั้วเป็นแรงไดโพล-ไดโพล (dipole - dipole) แต่จะ
ไม่ละลายในตัวทำละลายที่ไม่มีขั้ว เช่น เอทานอล (CH3CH2OH) ละลายในน้ำ (H2O)
แต่ไม่ละลายในเฮกเซน (C6H14)
ในทางตรงข้าม ตัวถูกละลายที่ไม่มีขั้วจะละลายในตัวทำละลายที่ไม่มีขั้ว เพราะแรงดึงดูด
ระหว่างโมเลกุลไม่มีขั้ว เป็นแรงแวนเดอร์วาลล์ (Van der Waals force) เหมือนกัน แต่
จะไม่ละลายในตัวทำละลายที่มีขั้ว เช่น คาร์บอนเตตระคลอไรด์ (CCl4) ละลายในเบน
ซีน (C6H6) ไม่ละลายในน้ำ แต่ถ้าในกรณีที่สารหนึ่งมีขั้วน้อยกว่าอีกสารตัวหนึ่ง ความ
สามารถในการละลายก็ลดลง หรืออาจจะกล่าวอีกนัยคือละลายได้เพียงบางส่วนเท่านั้น
จากที่กล่าวมาจะเป็นการละลายของของเหลวในของเหลวด้วยกัน ในกรณีที่เป็นการ
ละลายของของแข็งในของเหลวก็สามารถอธิบายโดยใช้แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลเช่น
เดียวกัน ถ้าตัวถูกละลายเป็นสารประกอบไอออนิก ซึ่งมีแรงดึงดูดระหว่างไอออนสูงมาก
ก็จะละลายในตัวทำละลายที่มีขั้วแรงได้ดีกว่าตัวทำละลายที่มีขั้วน้อยกว่า เพราะฉะนั้น
สารประกอบไอออนิกจึงละลายได้ดีในตัวทำละลายที่มีขั้วแรงมากๆ เช่น เกลือ (โซเดียม
คลอไรด์ : NaCl) ละลายได้ดีในน้ำ มากกว่าในตัวทำละลายที่เป็นสารประกอบพวก
ไฮโดรคาร์บอน (hydrocarbon compounds)
สารละลายกรด - เบส 5
สมบัติของสารละลายกรด – เบส
สารละลายต่าง ๆ ที่ใช้ในชีวิตประจำวันแต่ละชนิดจะมีสมบัติแตกต่างกัน มีทั้งชนิด
ที่มีฤทธิ์กัดกร่อนหรือที่เรียกว่า มีสมบัติเป็นกรด และชนิดที่มีสมบัติเป็นเบส สาร
บางชนิดเป็นอันตราย แต่บางชนิดสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้ สมบัติของ
สารละลายกรด-เบส จึงเป็นเกณฑ์อีกประเภทหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์นำมาใช้ในการ
จำแนกประเภทของสาร
สมบัติของสารละลายกรด
1.กรดทุกชนิดมีรสเปรี้ยว
2.เปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากสีน้ำเงินเป็นสีแดง (มีค่าpH น้อยกว่า 7)
3.ทำปฏิกิริยากับโลหะ เช่น สังกะสี ทองแดง แมกนีเซียม อะลูมิเนียม จะได้ฟอง
แก๊สไฮโดรเจนออกมา
4.กรดมีสมบัติกัดกร่อนโลหะ หินปูน เนื้อเยื่อของร่างกาย ถ้ากรดถูกผิวหนังจะ
ทำให้ผิวหนังไหม้ ปวดแสบปวดร้อน ถ้ากรดถูกเส้นใยของเสื้อผ้า เส้นใยจะถูก
กัดกร่อนให้ไหม้ได้ นอกจากนี้ยังทำลายเนื้อไม้ กระดาษ และพลาสติกบางชนิด
ได้ด้วย
5.กรดทำปฏิกิริยากับหินปูนซึ่งเป็นสารประกอบของแคลเซียมคาร์บอเนต
ทำให้หินปูนกร่อน จะได้แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งมีสมบัติทำให้น้ำปูนใสขุ่น
6.สารละลายกรดทุกชนิดนำไฟฟ้าได้ดี เพราะกรดสามารถแตกตัวให้ไฮโดรเจน
ไอออน
7.ทำปฏิกิริยากับเบสได้เกลือและน้ำ
8.กรดทำปฏิกิริยากับโลหะได้แก๊สไฮโดรเจนซึ่งเป็นแก๊สที่เบา ติดไฟได้
สารละลายเบส 6
เบส คือ สารประกอบที่ทำปฏิกิริยากับกรด แล้วได้เกลือกับน้ำจะสามารถแตกตัวให้
ไฮดรอกไซด์ไอออน (OH-) เบสทุกชนิดจะมีรสฝาด
สมบัติของสารละลายเบส
1.เบสทุกชนิดมีรสฝาดหรือเฝื่ อน
2.เปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากสีแดงเป็นสีน้ำเงิน (มีค่าpH มากกว่า 7)
3.ทำปฏิกิริยากับน้ำมันพืช หรือน้ำมันหมู จะได้สารละลายที่มีฟองคล้ายสบู่
4.ทำปฏิกิริยากับแอมโมเนียไนเตรตจะได้แก๊สที่มีกลิ่นฉุนของแอมโมเนีย
5.สามารถกัดกร่อนโลหะ อะลูมิเนียมและสังกะสี และมีฟองแก๊สเกิดขึ้น
6.ทำปฏิกิริยากับกรดได้เกลือและน้ำ เช่น สารละลายโซดาไฟ (โซเดียมไฮดรอก
ไซด์)
ทำปฏิกิริยากับกรดเกลือ (กรดไฮโดรคลอริก) ได้เกลือโซเดียมคลอไรด์ หรือ
เกลือแกงที่ใช้ปรุงอาหาร นอกจากนี้โซดาไฟยังสามารถทำปฏิกิริยากับกรดไขมัน
ได้เกลือโซเดียมของกรดไขมัน หรือที่เรียกว่า สบู่
ประเภทของเบส
ตัวอย่างสารละลายเบสในชีวิตประจำวันและสิ่งแวดล้อม มีดังต่อไปนี้
สารประเภททำความสะอาด
- โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ใช้ทำสบู่
- แอมโมเนีย (CH3) น้ำยาล้างกระจก,น้ำยาปรับผ้านุ่ม
- โซเดียมคาร์บอเนต (Na2CO3) อุตสาหกรรมผงซักฟอก
สารปรุงแต่งอาหาร
- โซเดียมไฮดรอกไซด (NaOH) ทำผงชูรส
- โซเดียมไบคาร์บอเนต (NaHCO3) ทำขนม
สารที่ใช้ทางการเกษตร ได้แก่ ปุ๋ย
- ยูเรีย [CO(NH2)2] ใช้ทำปุ๋ย
- แคลเซียมไฮดรอกไซด์ [Ca(OH)2] แก้ดินเปรี้ยว
ยารักษาโรค
- NH3(NH4)2CO3 แก้เป็นลม
- แคลเซียมไฮดรอกไซด์ [ Ca(OH)2] ลดกรดในกระเพาะอาหาร
- แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ [ Mg(OH)2] ลดกรดในกระเพาะอาหาร , ยาถ่าย
สมาชิก
น.ส.นันนภัส แก้วตา
น.ส.อภิญญ
า บัวหุ่ง
ปวส.1
/22