Chemistry

Chemistry
ทฤษฎีกรด-เบส

จัดทาโดย
นาย กมลภพ พเิ นตรโชติ ม.5/10 เลขท่ี 5

เสมอ
คณุ ครู ปรีญภทั ร เลง่ ระบา

ทฤษฎีกรด - เบส

ในการทีจ่ ะให้นิยามของกรด- เบส และในการจาแนกสารตา่ งๆ วา่ เป็นกรดหรอื เบสนนั้ ได้มี
นกั วทิ ยาศาสตร์ ได้ศึกษาและตงั้ ทฤษฎีกรด- เบส ข้ึนหลายทฤษฎีดว้ ยกัน ทฤษฎีกรด- เบสท่ีสาคญั
มีดังนี้

ทฤษฎีกรด- เบสของอารเ์ รเนียส

อาร์เรเนยี ส เปน็ นกั วิทยาศาสตรช์ าวสวีเดน ไดต้ ง้ั ทฤษฎีกรด-เบส ในปี ค.ศ.1887 อาร์เรเนียส
ศกึ ษาสารทล่ี ะลายนา้ (Aqueous solution) และการนาไฟฟ้าของสารละลาย เขาพบวา่ สาร
อิเลก็ ทรอไลตจ์ ะแตกตวั เป็นไอออน เมอ่ื ละลายอยู่ในนา้ และใหน้ ิยามกรดไวว้ า่

“กรด คือ สารทเ่ี มอ่ื ละลายน้าแลว้ แตกตวั ใหไ้ ฮโดรเจนไอออน” เช่น
HCl(g) H+ (aq) + Cl- (aq)
HClO4(l) H+ (aq) + ClO4- (aq)

“เบสคอื สารทเี่ ม่ือละลายนา้ แล้วแตกตวั ใหไ้ ฮดรอกไซดไ์ อออน” เชน่
NaOH (s) Na+ (aq) + OH- (aq)
KOH (s) K+ (aq) + OH- (aq)

ขอ้ จากดั ของทฤษฎกี รด - เบส อาร์เรเนยี ส
 ทฤษฎีกรด- เบส อารเ์ รเนยี ส จะเน้นเฉพาะการแตกตัวในน้า ใหเ้ ปน็ H+ และ OH- ไม่
รวมถงึ ตวั ทาละลายอ่ืนๆ ทาใหอ้ ธบิ ายความเปน็ กรด- เบสได้จากัด
 สารท่จี ะเปน็ กรดได้ตอ้ งมี H+ อยใู่ นโมเลกลุ และสารทจ่ี ะเป็นเบสได้กต็ อ้ งมี OH- อยใู่ น
โมเลกุล

ทฤษฎีกรด- เบส ของเบรินสเตต- เลาวร์ ี
โจฮันส์ นโิ คลัส เบรินสเตต นกั เคมีชาวเดนมารก์ และ โทมัส มาร์ตนิ เลาวร์ ี นกั เคมีชาว

องั กฤษ ไดศ้ กึ ษาการให้และรับโปรตอนของสาร เพอ่ื ใชใ้ นการอธบิ ายและจาแนกกรด- เบสได้กวา้ ง
ข้นึ และไดต้ ง้ั ทฤษฎกี รด- เบสข้ึนในปี ค. ศ.1923 (พ.ศ. 2466)
กรด คอื สารที่สามารถใหโ้ ปรตอนกับสารอื่นๆ ได้ (Proton donor)
เบส คือ สารทส่ี ามารถรบั โปรตอนจากสารอื่นได้ (Proton acceptor)
พิจารณาตวั อยา่ งต่อไปน้ี

1.
HCl เปน็ สารที่ให้โปรตอน (H+) ดงั นน้ั HCl จงึ เปน็ กรด
H2O เปน็ สารท่รี บั โปรตอน (H+) ดงั นั้น H2Oจึงเปน็ เบส

2.
NH4+ เปน็ สารทีใ่ หโ้ ปรตอน (H+) ดงั น้นั NH4+จงึ เปน็ กรด
H2Oเปน็ สารทร่ี ับโปรตอน (H+) ดังนัน้ H2O จึงเปน็ เบส
ข้อจากดั ของทฤษฎีกรด - เบสของเบรินสเตต- เลาว์รี

ทฤษฎีกรด- เบสของเบรินสเตต- เลาว์รี ใช้อธิบายสมบัติของกรด- เบส ไดก้ ว้างกวา่ ทฤษฎขี อง
อาร์เรเนยี ส แต่ยังมีข้อจากัดคือ สารท่ีจะทาหนา้ ท่ีเปน็ กรดจะตอ้ งมีโปรตอนอยใู่ นสารนน้ั
สารท่ีเปน็ ได้ท้ังกรดและเบส (Amphoteric)

สารบางตัวทาหน้าท่ีเป็นกรด เมอื่ ทาปฏกิ ิริยากับสารตวั หน่ึง และทาหนา้ ทเี่ ป็นเบส เมอ่ื ทา
ปฏิกิริยากบั อีกสารหนึง่ นั่นคอื เปน็ ได้ทง้ั กรดและเบส สารทมี่ ลี ักษณะน้ีเรยี กวา่ สารเอมโพเทอรกิ
(Amphoteric) เชน่ H2O , HCO3- เป็นต้น

กรณีของ H2O
ในกรณีนี้ H2O เปน็ กรดเมอื่ ทาปฏกิ ิริยากบั NH3 และเป็นเบสเมอ่ื ทาปฏกิ ิรยิ ากับNH4+
ดงั น้นั อาจจะสรุปไดว้ ่า สารทเ่ี ป็นเอมโฟเทอรกิ ถา้ ทาปฏิกริ ิยากบั สารท่ใี ห้โปรตอนไดด้ กี ว่า ตวั มัน
เองจะรับโปรตอน ( ทาหนา้ ท่เี ป็นเบส) แตถ่ า้ ไปทาปฏิกริ ยิ ากับสารที่ใหโ้ ปรตอนได้ไม่ดี ตวั มนั เอง
จะเปน็ ตัวให้โปรตอนกบั สารนั้น ( ทาหนา้ เป็นกรด)
ทฤษฎกี รด- เบสของลวิ อีส
ในปี ค. ศ. 1923 ( พ. ศ. 2466) ลวิ อสี ไดเ้ สนอนิยามของกรดและเบสดังนี้
กรด คอื สารท่ีสามารถรับอเิ ล็กตรอนคู่ จากเบส แลว้ เกดิ พันธะโคเวเลนต์
เบส คอื สารท่ีสามารถใหอ้ เิ ล็กตรอนคู่ในการเกดิ พันธะโคเวเลนต์
ปฏิกริ ิยาระหวา่ งกรด- เบส ตามทฤษฎีนี้ อธิบายในเทอมทม่ี กี ารใช้อเิ ล็กตรอนคู่รว่ มกัน กรดรบั
อเิ ลก็ ตรอนเรยี กว่าเปน็ Electrophile และเบสให้อิเล็กตรอนเรยี กวา่ เป็น Nucleophile และตาม
ทฤษฎนี สี้ ารทเ่ี ปน็ เบสตอ้ งมอี ิเลก็ ตรอนคอู่ ิสระ เชน่

ในกรณีนี้ NH3 เป็นเบส มีอิเลก็ ตรอนคู่ 1 คู่ จะให้อเิ ลก็ ตรอนคูก่ ับกรดในการเกิดพนั ธะโคเวเลนต์
และ BF3 รับอเิ ล็กตรอนจาก NH3 ดังนัน้ BF3จงึ เปน็ กรด

ทฤษฎขี องลวิ อสิ น้มี ีข้อดีคือ สามารถจาแนกกรด- เบส ทไ่ี ม่มที ้งั H+ หรอื OH- ในสารน้ัน และ
แม้ว่าสารนน้ั ไม่ได้อยใู่ นรปู สารละลาย แตอ่ ยู่ในสถานะกา๊ ซก็สามารถใชท้ ฤษฎีลวิ อสิ อธิบายความ
เปน็ กรดเบสได้