4
นางสาวพรเพญ็ อนนั ตจารตุ ระกูล
ตําแหนง ครู วิทยฐานะ ครูชาํ นาญการพิเศษ
โรงเรยี นสตรีศรสี รุ ิโยทยั
สาํ นกั งานเขตพ้ืนทก่ี ารศึกษามัธยมศึกษากรงุ เทพมหานคร เขต 2
คํานํา
การจัดทําชุดกิจกรรรมการเรียนรู รายวิชาเคมี 4 รหัสวิชา ว32222 เร่ือง กรด-เบส น้ี
จัดทําขึ้นตามสาระและมาตรฐานการเรียนรู กลุมสาระการเรียนรูวิทยาศาสตร (ฉบับปรับปรุง พ.ศ.
2560) ตามหลกั สูตรแกนกลางการศึกษาข้ันพื้นฐาน พทุ ธศักราช 2551 มีวัตถปุ ระสงคเพื่อพัฒนาการ
เรยี นการสอนและยกระดับผลสมั ฤทธิ์ทางการเรียนสาํ หรบั นักเรียนชน้ั มัธยมศึกษาปท ี่ 5 ชวยใหผูเรียน
สามารถเกิดการเรียนรูเปนไปตามขั้นตอนอยางมีประสิทธิภาพเนนการเช่ือมโยงความรูกับ
กระบวนการ มีทักษะสําคัญในการคนควา และสรางองคความรู โดยใชสืบเสาะหาความรูและ
แกปญหาท่ีหลากหลาย ใหผูเ รียนมสี วนรวมในการเรียนรูทุกข้ันตอน ชุดกิจกรรมการเรียนรู รายวิชา
เคมี 4 รหสั วชิ า ว32222 เร่ืองกรด-เบส ทจ่ี ัดทําขน้ึ ทง้ั หมด มีจํานวน 9 ชดุ ดงั นี้
ชดุ ท่ี 1 สารละลายอเิ ล็กโทรไลตแ ละนอนอเิ ลก็ โทรไลต
ชุดที่ 2 ทฤษฎีกรด-เบส
ชุดที่ 3 การแตกตวั ของกรดและเบส
ชุดท่ี 4 การแตกตวั เปน ไอออนของนํ้า
ชดุ ท่ี 5 pH ของสารละลาย
ชดุ ท่ี 6 อินดเิ คเตอรส าํ หรบั กรด-เบส
ชดุ ท่ี 7 ปฏกิ ริ ยิ าของกรดและเบส
ชดุ ท่ี 8 สารละลายบัฟเฟอร
ชดุ ท่ี 9 การไทเทรตกรด-เบส
โดยในชุดกิจกรรมการเรียนรูเลมนี้ เปนชุดกิจกรรมการเรียนรูท่ี 3 เรื่อง การแตกตัวของ
กรดและเบส ประกอบดวย
1. คาํ ชี้แจง
2. แผนผังแสดงขน้ั ตอนการเรยี นโดยใชชุดกิจกรรมการเรียนรู
3. คาํ แนะนาํ การใชช ดุ กิจกรรมการเรยี นรูสําหรับครู
4. คําแนะนําการใชชดุ กิจกรรมการเรยี นรสู าํ หรบั นักเรยี น
5. มาตรฐานการเรียนรู สาระการเรียนรู ผลการเรียนรู และจุดประสงคก ารเรยี นรู
6. แบบทดสอบกอนเรียน
7. ใบกจิ กรรมการเรียนรูตามกระบวนการสบื เสาะหาความรู 7 ขั้น ดังน้ี
7.1 ใบกิจกรรมที่ 1 กจิ กรรมคน หาความรูเ ดมิ
- กิจกรรมสแกน QR CODE เรื่อง สารละลายอิเล็กโทรไลตและนอนอิเล็กโทรไลต
และทฤษฎีกรด-เบส และใบกิจกรรม
ชดุ กจิ กรรมการเรยี นรทู ี่ 3 | การแตกตวั ของกรดและเบส ก
คํานํา (ตอ)
7.2 ใบกิจกรรมที่ 2 กิจกรรมสรางความสนใจ
- กจิ กรรมดวู ดิ ีโอ เรอื่ ง Dissociation Strong and Weak Acidsc และใบกจิ กรรม
7.3 ใบกจิ กรรมที่ 3 กจิ กรรมสํารวจและคนหา
- คําชแ้ี จงข้ันตอนการทํากิจกรรม , เอกสารประกอบการเรียนรชู ุดกิจกรรมการเรยี นรู
ที่ 3 เร่ือง การแตกตวั ของกรดและเบส , การทดลอง เรื่อง การแตกตวั ของกรดแก
และกรดออ นและแบบรายงานผลการทดลอง
7.4 ใบกจิ กรรมที่ 4 กจิ กรรมการอธบิ ายและลงขอ สรุป
- คําชแ้ี จงข้นั ตอนการทาํ กิจกรรม , สรุปผลการทดลองและใบกจิ กรรม
7.5 ใบกจิ กรรมที่ 5 กิจกรรมการขยายความรู
- เอกสารประกอบการเรียนรู เรื่อง การเปรียบเทียบความแรงของกรดและเบสจาก
โครงสรางโมเลกุลของกรดและใบกิจกรรม
7.6 ใบกิจกรรมที่ 6 กจิ กรรมประเมนิ ผล
- ใบกจิ กรรม
7.7 ใบกจิ กรรมท่ี 7 กิจกรรมนําความรไู ปใชใ หเกิดประโยชน
- ใบกจิ กรรม
8. แบบทดสอบหลังเรียน
9. เฉลยแบบทดสอบกอนเรียน-แบบทดสอบหลังเรียน
10.เฉลยใบกจิ กรรมท่ี 1 ถึง 7
ผูจัดทําหวังเปนอยางย่ิงวาชุดกิจกรรมการเรียนรู เร่ือง กรด-เบส ท่ีจัดทําข้ึนน้ี จะเปน
ประโยชนตอการพัฒนาผูเรียนและสงเสริมใหครูจัดกิจกรรมการเรียนรูไดอยางมีประสิทธิภาพและ
เปนตวั อยา งแกผ ทู สี่ นใจไดต อ ไป
พรเพ็ญ อนนั ตจารุตระกลู
ชุดกิจกรรมการเรยี นรูท่ี 3 | การแตกตวั ของกรดและเบส ข
สารบญั
หนา
คํานาํ ……………………………………………………………….…………………………………….……………….. ก
สารบัญ…………………………………………………………….…….……………...……….…………….………… ค
คาํ ชแ้ี จง……………………………………………………......……….……………………………………………….. 1
แผนผงั แสดงขนั้ ตอนการเรียนโดยใชช ุดกิจกรรมการเรียนร…ู ……………………..………………….. 3
คาํ แนะนําการใชช ดุ กิจกรรมการเรยี นรสู ําหรบั คร…ู …….………………………………………………… 4
คาํ แนะนําการใชชุดกิจกรรมการเรยี นรสู ําหรบั นกั เรียน………………….……………………………… 5
มาตรฐานการเรียนรู สาระการเรยี นรู ผลการเรยี นรู และจุดประสงคก ารเรียนรู. .……….…..… 7
แบบทดสอบกอนเรียน ……………………………………………………………………………………………... 10
กระดาษคาํ ตอบแบบทดสอบกอนเรยี น……………..…………………………………..……………………. 13
ใบกิจกรรมที่ 1 กจิ กรรมคน หาความรเู ดมิ ……………………………………….……………………..……. 14
กิจกรรมสแกน QR CODE เร่ือง สารละลายอิเล็กโทรไลตและ 14
นอนอิเลก็ โทรไลตและทฤษฎกี รด-เบส.......................................................... 15
ใบกิจกรรม.................................................................................................... 17
ใบกิจกรรมที่ 2 กจิ กรรมสรางความสนใจ…………………………………………………….……….……… 17
กจิ กรรมดวู ดิ ีโอ เรื่อง Dissociation Strong and Weak Acids.................. 18
ใบกจิ กรรม.................................................................................................... 19
ใบกิจกรรมท่ี 3 กจิ กรรมสาํ รวจและคน หา………………............................................................ 19
คาํ ชแ้ี จงขั้นตอนการทาํ กิจกรรม...................................................................
เอกสารประกอบการเรียนรชู ุดกจิ กรรมการเรียนรทู ี่ 3 เร่ือง การแตกตัวของ 20
กรดและเบส.................................................................................................. 34
การทดลอง เร่อื ง การแตกตวั ของกรดแกแ ละกรดออ น................................. 35
แบบรายงานผลการทดลอง.......................................................................... 36
ใบกจิ กรรมที่ 4 กจิ กรรมการอธิบายและลงขอสรุป…………………………….…………………….…… 36
คาํ ชี้แจงข้ันตอนการทาํ กจิ กรรม.................................................................... 37
สรปุ ผลการทดลอง........................................................................................ 38
ใบกจิ กรรม.................................................................................................... 42
ใบกิจกรรมท่ี 5 กิจกรรมการขยายความรู………………….…………..…………………………………….
ชดุ กิจกรรมการเรียนรทู ่ี 3 | การแตกตวั ของกรดและเบส ค
สารบญั (ตอ )
หนา
เอกสารประกอบการเรียนรู เร่ือง การเปรียบเทียบความแรงของกรดและ 43
เบสจากโครงสรางโมเลกลุ ของกรดและเบส.................................................. 47
ใบกิจกรรม.................................................................................................... 48
ใบกจิ กรรมท่ี 6 กจิ กรรมประเมินผล....…………………………..……………………………………………. 48
ใบกิจกรรม.................................................................................................... 56
ใบกจิ กรรมท่ี 7 กิจกรรมนําความรูไปใชใ หเกิดประโยชน…………………….…………………………. 58
ใบกิจกรรม.................................................................................................... 59
แบบทดสอบหลังเรียน………………………………………………………….…………………..……….……... 62
กระดาษคาํ ตอบแบบทดสอบหลังเรยี น……………..………..……………………………………………..... 63
บรรณานกุ รม………………………………………………………….……………………………………….….…...
ภาคผนวก 66
เฉลยแบบทดสอบกอ นเรยี น – แบบทดสอบหลงั เรยี น…………………………………….… 67
เฉลยใบกิจกรรมท่ี 1 กิจกรรมคนหาความรเู ดมิ ………………………………….…..……….. 67
เฉลยใบกิจกรรม............................................................................................ 69
เฉลยใบกิจกรรมท่ี 2 กจิ กรรมสรางความสนใจ…………………………………….………….. 69
เฉลยใบกิจกรรม............................................................................................ 70
เฉลยใบกิจกรรมท่ี 3 กิจกรรมสํารวจและคน หา……………........................................ 70
เฉลยแบบรายงานผลการทดลอง................................................................... 71
เฉลยใบกิจกรรมท่ี 4 กจิ กรรมการอธบิ ายและลงขอ สรุป……………….……………..…… 71
เฉลยสรุปผลการทดลอง................................................................................ 72
เฉลยใบกิจกรรม............................................................................................ 76
เฉลยใบกิจกรรมที่ 5 กจิ กรรมการขยายความรู… ………..…………………………...……… 76
เฉลยใบกจิ กรรม............................................................................................ 77
เฉลยใบกิจกรรมที่ 6 กิจกรรมประเมินผล....……………..………………….…………………. 77
เฉลยใบกจิ กรรม............................................................................................ 85
เฉลยใบกิจกรรมท่ี 7 กิจกรรมนาํ ความรไู ปใชใ หเ กิดประโยชน… ………………………... 85
เฉลยใบกจิ กรรม............................................................................................
ง
ชดุ กิจกรรมการเรียนรทู ่ี 3 | การแตกตวั ของกรดและเบส
คําช้แี จง
1. ชุดกิจกรรมการเรียนรู รายวิชาเคมี 4 รหัสวิชา ว32222 สําหรับ
นักเรียนช้ันมัธยมศึกษาปที่ 5 หนวยการเรียนรูท่ี 10 เรื่อง กรด-เบส ประกอบดวย
ชุดกิจกรรมการเรียนรู จาํ นวน 9 ชดุ ดงั น้ี
ชดุ ที่ 1 สารละลายอิเล็กโทรไลตแ ละนอนอเิ ล็กโทรไลต
ชดุ ที่ 2 ทฤษฎีกรด-เบส
ชดุ ที่ 3 การแตกตวั ของกรดและเบส
ชุดที่ 4 การแตกตัวเปนไอออนของน้าํ
ชดุ ที่ 5 pH ของสารละลาย
ชดุ ที่ 6 อินดเิ คเตอรสาํ หรับกรด-เบส
ชุดท่ี 7 ปฏิกริ ยิ าของกรดและเบส
ชดุ ที่ 8 สารละลายบัฟเฟอร
ชุดท่ี 9 การไทเทรตกรด-เบส
2. ชุดกิจกรรมการเรียนรูชุดน้เี ปนชุดที่ 3 เรอื่ ง การแตกตวั ของกรดและเบส ใช
ประกอบแผนการจัดการเรียนรูรายวิชาเคมี 4 รหัสวิชา ว32222 ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 5
จาํ นวน 1 แผน เวลา 4 ชั่วโมง
3. สว นประกอบของชุดกิจกรรมการเรยี นรู ชุดน้ี ประกอบดวย
3.1 คาํ ชีแ้ จง
3.2 แผนผังแสดงขน้ั ตอนการเรียนโดยใชช ุดกิจกรรมการเรียนรู
3.3 คําแนะนําการใชช ดุ กิจกรรมการเรยี นรูสาํ หรบั ครู
3.4 คําแนะนาํ การใชช ุดกิจกรรมการเรยี นรสู ําหรับนกั เรยี น
3.5 มาตรฐานการเรยี นรู สาระการเรยี นรู ผลการเรียนรู และจดุ ประสงค
การเรียนรู
3.6 แบบทดสอบกอนเรียน
3.7 ใบกจิ กรรมการเรยี นรูตามกระบวนการสืบเสาะหาความรู 7 ข้นั ดังนี้
3.7.1 ใบกจิ กรรมที่ 1 กิจกรรมคน หาความรเู ดมิ
3.7.1.1 กิจกรรมสแกน QR CODE ทบทวนความรู เร่ือง
สารละลายอิเล็กโทรไลตและนอนอิเล็กโทรไลตและทฤษฎี
กรด-เบส
ชดุ กิจกรรมการเรียนรทู ี่ 3 | การแตกตัวของกรดและเบส 1
คาํ ชี้แจง (ตอ)
3.7.1.2 ใบกจิ กรรม
3.7.2 ใบกจิ กรรมที่ 2 กิจกรรมสรางความสนใจ
3.7.2.1 กิจกรรมดวู ดิ โี อ เรื่อง DissociationStrong and Weak Acids
จากเวบ็ ไซต https://www.youtube.com/watch?v=rKqYE5sZi1s
3.7.2.2 ใบกจิ กรรม
3.7.3 ใบกจิ กรรมท่ี 3 กจิ กรรมสํารวจและคนหา
3.7.3.1 คาํ ช้ีแจงขั้นตอนการทํากจิ กรรม
3.7.3.2 เอกสารประกอบการเรยี นรชู ุดกิจกรรมการเรยี นรทู ี่ 3 เร่ือง
การแตกตัวของกรดและเบส
3.7.3.3 การทดลอง เร่อื ง การแตกตัวของกรดแกแ ละกรดออน
3.7.3.4 แบบรายงานผลการทดลอง
3.7.4 ใบกจิ กรรมท่ี 4 กจิ กรรมการอธบิ ายและลงขอ สรุป
3.7.4.1 คาํ ชี้แจงข้ันตอนการทํากิจกรรม
3.7.4.2 สรุปผลการทดลอง
3.7.4.3 คาํ ถามทายการทดลอง
3.7.5 ใบกิจกรรมที่ 5 กิจกรรมขยายความรู
3.7.5.1 เอกสารประกอบการเรยี นรู เร่อื ง การเปรยี บเทยี บความ
แรงของกรดและเบสจากโครงสรา งโมเลกลุ ของกรดและเบส
3.7.5.2 ใบกิจกรรม
3.7.6 ใบกจิ กรรมท่ี 6 กจิ กรรมประเมนิ ผล
3.7.6.1 ใบกจิ กรรม
3.7.7 ใบกิจกรรมท่ี 7 กจิ กรรมนาํ ความรูไ ปใชใ หเกดิ ประโยชน
3.7.7.1 ใบกิจกรรม
3.8 แบบทดสอบหลงั เรยี น
3.9 เฉลยแบบทดสอบกอ นเรียน-แบบทดสอบหลังเรียน
3.10 เฉลยใบกิจกรรมท่ี 1 ถึง 7
4. ผใู ชช ดุ กจิ กรรมน้คี วรศกึ ษาคาํ แนะนําในการใชช ดุ กิจกรรมการเรยี นรกู อนใช
ชดุ กิจกรรมการเรยี นรทู ่ี 3 | การแตกตัวของกรดและเบส 2
แผนผังแสดงข้นั ตอนการเรยี นโดยใชช ดุ กิจกรรมการเรียนรู
ชุดที่ 3 เรื่อง การแตกตวั ของกรดและเบส
เริม่ ตน
ศึกษาคําชี้แจง
ศกึ ษาจุดประสงคการเรยี นรู
ทดสอบกอนเรียน
ศึกษาชุดกจิ กรรมการเรียนรู
ปฏิบัติกจิ กรรม
ทดสอบหลังเรยี น
ผานเกณฑ ผลคะแนน ไมผา นเกณฑ
ศกึ ษาชดุ กิจกรรมตอ ไป
ชดุ กิจกรรมการเรยี นรูที่ 3 | การแตกตวั ของกรดและเบส 3
คําแนะนาํ การใชชดุ กิจกรรมการเรยี นรสู าํ หรับครู
การจัดกิจกรรมการเรียนรูโดยใชชุดกิจกรรมการเรียนรู รายวิชาเคมี 4 รหัสวิชา ว32222
สําหรับนกั เรียนชั้นมัธยมศกึ ษาปท่ี 5 หนว ยการเรียนรูที่ 10 เรื่อง กรด-เบส ชดุ ท่ี 3 เร่ือง การแตกตัว
ของกรดและเบส มีจดุ มุงหมายเพอ่ื ชวยใหก ารดาํ เนินกิจกรรมการเรยี นรบู รรลวุ ัตถุประสงคก ารเรียนรู
และมปี ระสิทธิภาพ ผูสอนควรเตรยี มความพรอม และปฏบิ ัตติ ามคาํ แนะนาํ ดงั ตอไปน้ี
1. ศึกษารายละเอียดเกี่ยวกับแผนการจัดการเรียนรู เนื้อหาท่ีสอน เอกสารชุดกิจกรรม
การเรียนรู และคําชแ้ี จงตา ง ๆ ใหเ ขาใจกอ นดําเนินกิจกรรมการเรียนรู
2. เตรียมสอ่ื อุปกรณในการจัดกิจกรรมการเรียนรูใหพรอมและครบจํานวนนักเรียนในช้ันเรียน
แตล ะกลุม
3. เมื่อมีกิจกรรมกลุมใหแบง นักเรียนเปนกลุม ๆ กลุมละ 4-5 คน จาํ นวนกลมุ ข้ึนอยูกับนกั เรยี น
ในชั้นเรียน โดยคละนักเรียนเกง ปานกลาง คอนขางออน และออน ใหมีการเลือกประธาน
และเลขานกุ าร และแบง หนาทีค่ วามรับผดิ ชอบแกส มาชิกในกลุม
4. กอนจัดกิจกรรมการเรียนรู ครูควรช้ีแจงใหนักเรียนเขาใจบทบาทหนา ท่ีของตนเอง แนะนํา
ข้ันตอนการใชชุดกิจกรรมการเรียนรู แนวปฏิบัติ ในระหวางการดําเนินกิจกรรมการเรียนรู
แลวจงึ ใหท ําแบบทดสอบกอนเรียน
5. ขณะท่ีนักเรียนทํากิจกรรม ครูควรใหความชว ยเหลอื แนะนํา กระตุนใหนักเรียนทํากิจกรรม
อยางกระตือรือรนและตอบขอสงสัยตาง ๆ ระหวางเรียนพรอมท้ังสังเกตและประเมิน
พฤติกรรมการทํางานของนักเรียน
6. เมื่อนักเรียนปฏบิ ัติกิจกรรมครบถวน ใหนักเรียนทําแบบทดสอบหลงั เรียนแลวนําผลทดสอบ
กอนเรยี นและหลังเรียนแจง ใหนกั เรยี นทราบความกา วหนา ทางการเรยี น
7. การวัดและประเมินผล ประเมนิ จากแบบทดสอบกอนเรียนและหลังเรียน สังเกตพฤติกรรม
การปฏบิ ตั ิงานกลมุ ประเมนิ ผลการปฏิบัติงาน ตรวจใบกิจกรรม
8. เม่ือสิ้นสุดการปฏิบัติกิจกรรมการเรียนรู ครูใหนักเรียนรวมตรวจสอบ เก็บชุดกิจกรรม
การเรยี นรู วสั ดุ ส่ิงของ และอปุ กรณใหเ รยี บรอ ย เพ่อื สะดวกในการใชคร้งั ตอไป
ชุดกจิ กรรมการเรียนรูที่ 3 | การแตกตวั ของกรดและเบส 4
คําแนะนําการใชช ดุ กิจกรรมการเรยี นรูสําหรับนกั เรยี น
การจัดกิจกรรมการเรียนรูโดยใชชุดกิจกรรมการเรียนรู รายวิชาเคมี 4 รหัสวิชา ว32222
สาํ หรับนกั เรียนชนั้ มัธยมศกึ ษาปท ี่ 5 หนว ยการเรียนรูท่ี 10 เรือ่ ง กรด-เบส ชุดท่ี 3 เร่ือง การแตกตัว
ของกรดและเบส ใหนกั เรียนปฏิบตั ติ ามข้ันตอนดว ยความซอื่ สัตยและตั้งใจ ดังน้ี
1. ชุดกิจกรรมการเรียนรู ชดุ ท่ี 3 เรอื่ ง การแตกตวั ของกรดและเบส ใชเ วลา 4 ชัว่ โมง
2. แบงกลมุ ๆ ละ 4-5 คน โดยคละความสามารถนักเรียนในกลุมเปน เกง ปานกลาง คอนขาง
ออน และออน แลว้ เลือกประธาน และเลขานุการในแต่ละกลุม่ พรอ้ มทงั้ ใหท้ ุกคนได้
รบั ผิดชอบหนา้ ท่ีตา่ ง ๆ ขณะทาํ กิจกรรม
3. อานคําช้ีแจง คําแนะนําการใชชุดกิจกรรมการเรียนรู ขั้นตอนการเรียนโดยใชชุดกิจกรรม
การเรียนรู ใหเ ขาใจกอ นลงมอื ศึกษาชดุ กิจกรรมการเรียนรู
4. ศกึ ษามาตรฐานการเรยี นรู สาระการเรยี นรู ผลการเรยี นรู และจุดประสงคก ารเรยี นรู
5. ทําแบบทดสอบกอนเรียน ชุดกิจกรรมการเรียนรูท่ี 3 เรื่อง การแตกตัวของกรดและเบส
จํานวน 10 ขอ เพ่อื ตรวจสอบความรูพนื้ ฐาน บันทกึ คะแนนท่ไี ดลงในแบบบันทกึ คะแนน
6. ปฏิบัติกิจกรรมตามขั้นตอนในชุดกิจกรรมการเรียนรู ซ่ึงในชุดกิจกรรมการเรียนรู แบงเปน
ใบกิจกรรมท่ี 1 ถงึ 7 ดงั นี้
6.1 ใบกิจกรรมที่ 1 กจิ กรรมคน หาความรเู ดิม ประกอบไปดว ยกิจกรรมการสแกน QR CODE
เร่อื ง สารละลายอเิ ลก็ โทรไลตและนอนอเิ ล็กโทรไลตแ ละทฤษฎีกรด-เบส เพ่ือทบทวนความรู
และใบกจิ กรรม จาํ นวน 10 ขอ
6.2 ใบกิจกรรมท่ี 2 กิจกรรมสรางความสนใจ ประกอบไปดวยกิจกรรมดูวิดีโอจากเว็บไซต
https://www.youtube.com/watch?v=rKqYE5sZi1s เรื่อง Dissociation Strong and
Weak Acids และใบกจิ กรรม
6.3 ใบกิจกรรมที่ 3 กิจกรรมสํารวจและคนหา ประกอบไปดวยคําช้ีแจงข้ันตอนการทํา
กจิ กรรม , เอกสารประกอบการเรียนรูชุดกิจกรรมการเรียนรูที่ 3 เรื่อง การแตกตัวของกรด
และเบส , การทดลอง เร่ือง การแตกตัวของกรดแกและกรดออนและแบบรายงานผลการ
ทดลอง
6.4 ใบกิจกรรมท่ี 4 กิจกรรมการอธิบายและลงขอ สรุป ประกอบไปดวยคําช้ีแจงข้ันตอนการ
ทํากจิ กรรม , สรปุ ผลการทดลองและใบกิจกรรมคําถามท่ีตอ งนาํ ความรทู ่ไี ดจากการทดลอง
ชดุ กิจกรรมการเรียนรทู ี่ 3 | การแตกตวั ของกรดและเบส 5
คําแนะนาํ การใชชดุ กิจกรรมการเรียนรสู าํ หรับนักเรยี น (ตอ )
เรื่อง การแตกตัวของกรดแกและกรดออนและการศึกษาเอกสารประกอบการเรียนรู
ชดุ กิจกรรมการเรียนรูท่ี 3 เรอื่ ง การแตกตวั ของกรดและเบส มาตอบคาํ ถาม จาํ นวน 5 ขอ
6.5 ใบกิจกรรมท่ี 5 กิจกรรมการขยายความรู ประกอบไปดวยเอกสารประกอบการเรียนรู
เร่ือง การเปรยี บเทยี บความแรงของกรดและเบสจากโครงสรางโมเลกุลของกรดและเบสและ
ใบกิจกรรม จํานวน 1 ขอ
6.6 ใบกจิ กรรมท่ี 6 กิจกรรมประเมินผล เปนใบกจิ กรรมคาํ ถาม เรอ่ื ง การแตกตวั ของกรดและ
เบส จํานวน 11 ขอ
6.7 ใบกจิ กรรมที่ 7 กิจกรรมนําความรูไปใชใหเกิดประโยชน เปนการนําความรู เรื่องการแตก
ตัวของกรดและเบสมาอธบิ ายภาพเหตกุ ารณในขาวทีก่ ําหนดให
7. เม่ือปฏิบตั ิกิจกรรมตา ง ๆ ตามใบกิจกรรมท่ี 1 ถึง 7 เสร็จเรียบรอยแลวใหตรวจสอบคําตอบ
ไดจากเฉลยใบกจิ กรรม
8. ทําแบบทดสอบหลังเรียนชุดกิจกรรมการเรียนรูที่ 3 เรื่อง การแตกตัวของกรดและเบส
จํานวน 10 ขอ
9. ตรวจคําตอบจากเฉลยแบบทดสอบหลังเรียน พรอมบันทึกคะแนนที่ไดลงเพ่ือตรวจสอบ
ความกาวหนาทางการเรียน ซ่ึงนักเรียนตองทําแบบทดสอบหลังเรียนไดรอยละ 70 ข้ึนไป
จึงจะผานเกณฑ ถานักเรียนไมผานเกณฑตามท่ีกําหนดใหทบทวนเนื้อหา แลวใหทํา
แบบทดสอบหลังเรียนอีกครัง้ หากผานเกณฑใหศึกษาชุดกจิ กรรมการเรียนรชู ุดที่ 4 ตอไป
ขอควรปฏิบัติ
1. หากมขี อ สงสยั ขอคําอธบิ ายเพอื่ ถามครผู ูสอน เพื่อรว มกันสรุปขอสงสยั นน้ั ๆ
2. เพอื่ ใหเกิดประโยชนสูงสุด นกั เรียนตอ งมีความซอ่ื สตั ยตอ ตนเองไมเปดดเู ฉลยจนกวา นักเรียน
จะทํากจิ กรรมเสรจ็ เพื่อตรวจสอบความกาวหนาทางการเรียน
ชุดกิจกรรมการเรยี นรทู ี่ 3 | การแตกตัวของกรดและเบส 6
มาตรฐานการเรยี นรู สาระการเรียนรู ผลการเรยี นรู และจดุ ประสงคก ารเรียนรู
มาตรฐานการเรยี นรู
มาตรฐาน ว5.2 เขาใจการเขียนและการดุลสมการเคมี ปรมิ าณสัมพนั ธในปฏิกิริยาเคมี อตั รา
การเกิดปฏิกิริยาเคมี สมดุลในปฏิกิริยาเคมี สมบัติและปฏิกิริยาของกรด–เบส ปฏิกิริยารีดอกซและ
เซลลเ คมไี ฟฟา รวมทั้งการนาํ ความรไู ปใชป ระโยชน
สาระการเรยี นรู
1. การแตกตวั ของกรดแกและกรดออ น
กรดแก (strong acid) คือ กรดท่ีแตกตัวใหโปรตอน (H+) แกน้ําไดดี จนถือวาแตกตัวได
100% ไมเ กดิ ภาวะสมดุล ปฏกิ ิริยาไปขา งหนาแทนดว ยสญั ลักษณ
กรดแก ไดแก HBr HI HCl HClO4 HNO3 และ H2SO4
กรดออน (weak acid) คือ กรดที่แตกตัวใหโปรตอน (H+) แกน้ําไดบางสวน เกิดภาวะสมดุล
ปฏิกิริยาไปขางหนา และยอ นกลับ แทนดวยสญั ลกั ษณ
กรดออ น ไดแ ก HF HCN CH3COOH H2S H2CO3 เปนตน
ถา HA เปน กรดออน กรดออ น HA เมอื่ ละลายนาํ้ จะเกิดการแตกตวั ดงั สมการ
HA(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + A-(aq)
ความแตกตางของความสามารถในการแตกตัวของกรดออน พิจารณาไดจากคาคงท่ีสมดุล
ใชส ญั ลักษณ Ka [H3O+][A-]
[HA]
Ka =
คา Ka ใชบ อกความแรงของกรดชนิดตาง ๆ กรดที่มีคา Ka สูงกวาจะมคี วามแรงมากกวากรดท่มี คี า Ka
ตา่ํ กวา
ความแรงของกรดออ น นอกจากจะบอกไดโดยใชคา Ka แลว ยงั อาจพิจารณาไดจากรอ ยละ
การแตกตวั โดยกรดทม่ี ีความแรงมากกวาจะมีรอ ยละการแตกตวั สงู กวา กรดท่มี คี วามแรงนอ ย ซ่งึ หา
ไดดังน้ี
ชุดกิจกรรมการเรียนรูท่ี 3 | การแตกตัวของกรดและเบส 7
รอ ยละการแตกตวั ของกรด = ความเขมขนของกรดท่แี ตกตวั X 100%
ความเขม ขนเร่ิมตนของกรด
2. การแตกตวั ของเบสแกแ ละเบสออน
เบสแก (strong base) คือ เบสแกที่แตกตัวใหไฮดรอกไซด (OH-) แกนํ้าไดอยางสมบูรณ
ไมเ กิดภาวะสมดลุ ปฏกิ ริ ยิ าไปขางหนา แทนดวยสญั ลักษณ
เบสแก ไดแก ไฮดรอกไซด (OH-) ของโลหะไอออนหมู IA และ IIA เชน LiOH
NaOH KOH Ca(OH)2 และ Ba(OH)2 เปน ตน
เบสออน (weak base) คือ เบสท่ีแตกตัวใหไฮดรอกไซด (OH-) ในนา้ํ ไดน อย เกิดภาวะสมดุล
ปฏิกริ ิยาไปขางหนา และยอ นกลับ แทนดวยสญั ลักษณ
เบสออน ไดแก NH3 CH3NH2 C6H5NH2 เปน ตน
ถา B เปน เบสออ น เบสออน B เมอ่ื ละลายน้ํา จะเกิดการแตกตวั ดังสมการ
B(aq) + H2O(l) BH+(aq) + OH-(aq)
คาคงท่ี สมดุลก ารแตก ตัวของ เบส (base dissociation equilibrium constant ) ใช
สญั ลกั ษณ Kb
Kb = [BH+][OH-]
[B]
คา Kb ใชบอกความแรงของเบสชนิดตาง ๆ เบสทมี่ ีคา Kb สูงกวาจะมคี วามแรงมากกวาเบสที่มคี า Kb
ต่ํากวา
ความแรงของเบสออน นอกจากจะบอกไดโดยใชคา Kb แลว ยังพิจารณาไดจากรอยละ
การแตกตัว โดยเบสที่มีความแรงมากกวาจะมรี อยละการแตกตวั สูงกวาเบสที่มีความแรงนอย ซ่งึ หา
ไดด งั น้ี
รอ ยละการแตกตัวของเบส = ความเขม ขนของเบสทแี่ ตกตวั X 100%
ความเขม ขนเรม่ิ ตน ของเบส
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรูที่ 3 | การแตกตวั ของกรดและเบส 8
ผลการเรียนรู
1. อธิบายความสามารถในการแตกตัวของกรดแก เบสแก กรดออน เบสออ น รวมท้ัง
คาํ นวณหาคารอยละของการแตกตัวและคาคงทกี่ ารแตกตวั ของกรดออนหรือเบสออ น
2. เปรยี บเทยี บปรมิ าณการแตกตวั ของกรดหรือเบส และคาํ นวณหาความเขมขน ของ
H3O+ และ OH- โดยใชคา คงที่การแตกตวั ของกรดและเบส
จุดประสงคก ารเรยี นรู
ดานความรู (K)
1. อธิบายการแตกตวั ของกรดแก เบสแก กรดออ น และเบสออ น พรอมท้งั เขียนสมการ
การแตกตวั เปน ไอออนได
2. คาํ นวณหาความเขม ขนของไอออนในสารละลายกรดแกและเบสแกไ ด
3. คาํ นวณหาความเขม ขนของไอออนในสารละลาย เมอื่ ทราบคา คงทกี่ ารแตกตัวของกรด
หรือเบสได
4. คาํ นวณคา คงทกี่ ารแตกตัวและรอยละการแตกตัวของกรดออนและเบสออ นได
5. เปรียบเทยี บความสามารถในการแตกตวั เปนไอออนของกรดและเบส โดยพิจารณาจาก
คาคงที่การแตกตวั ของกรดและเบสได
6. นําความรเู กย่ี วกับการแตกตัวของกรดและเบสไปใชประโยชนใ นชวี ิตประจําวัน
ดานทักษะกระบวนการ (P)
1. ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร
2. กระบวนการทํางานกลมุ
ดานคณุ ลกั ษณะท่พี ึงประสงค (A)
1. มีวนิ ัย
2. ใฝเ รียนรู
3. มงุ ม่ันในการทาํ งาน
ชดุ กิจกรรมการเรียนรทู ่ี 3 | การแตกตวั ของกรดและเบส 9
แบบทดสอบกอนเรยี น
ชุดกิจกรรมการเรยี นรทู ่ี 3 การแตกตวั ของกรดและเบส
คําชี้แจง 1. แบบทดสอบมีทง้ั หมด 10 ขอ คะแนนเต็ม 10 คะแนน เวลา 15 นาที
2. ใหน กั เรยี นเลือกคําตอบท่ีถูกตอ งที่สุดเพียงขอ เดยี ว และทาํ เคร่อื งหมายกากบาท (X)
ใหตรงกับขอ ที่นกั เรยี นเลือกลงในกระดาษคาํ ตอบ (ขอละ 1 คะแนน)
1. จากสมการตอ ไปนี้
A. HF(g) + H2O(l) H3O+(aq) + F-(aq)
B. HCl(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Cl-(aq)
C. HClO4(g) + H2O(l) H3O+(aq) + ClO4- (aq)
D. HCN(g) + H2O(l) H3O+(aq) + CN-(aq)
ขอใดเขยี นสมการแสดงการแตกตัวเปนไอออนในนา้ํ ของกรดแกแ ละกรดออ นถกู ตอ ง
ก. A และ B ข. A และ C ค. B และ D ง. C และ D
2. สารละลาย HCl เขมขน 2 x 10-2 mol/dm3 มคี วามเขม ขนของ H3O+ กี่ mol/dm3
ก. 5 x 10-2 ข. 2 x 10-2 ค. 2 x 10-12 ง. 5 x 10-12
3. สารละลาย NaOH เขม ขน 1 x 10-4 mol/dm3 มีความเขม ขน ของ OH- ก่ี mol/dm3
ก. 1 x 10-1 ข. 1 x 10-2 ค. 1 x 10-4 ง. 1 x 10-10
4. สาร HA เปนกรดแก สารละลายปรมิ าตร 10 dm3 มกี รด HA ละลายอยู 0.4 mol มีความเขมขน
ของ H3O+ ก่ี mol/dm3
ก. 4 x 10-2 ข. 8 x 10-2 ค. 2.5 x 10-1 ง. 5 x 10-1
ชดุ กิจกรรมการเรยี นรูท่ี 3 | การแตกตัวของกรดและเบส 10
5. สารละลายปรมิ าตร 500 cm3 มี KOH ละลายอยู 2 mol ความเขมขนของ OH- ก่ี mol/dm3
ก. 1 ข. 2 ค. 4 ง. 8
6. สารละลายกรดฟอรม กิ (HCOOH) เขม ขน 12.5 mol/dm3 จะมีความเขม ขนของ H3O+ กี่
mol/dm3 (กาํ หนดคา Ka ของ HCOOH เทากับ 2 x 10-4)
ก. 4 x 10-1 ข. 1 x 10-1 ค. 2.5x 10-2 ง. 5 x 10-2
7. จากสมการตอ ไปนี้ H3O+(aq) + H2PO-4(aq)………..…….Ka1 = 7.6 x 10-3
H3PO4(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + HPO24-(aq)……………. Ka2 = 6.2 x 10-8
H3O+(aq) + PO34-(aq) …….………. Ka3 = 2.1 x 10-13
H2PO-4(aq) + H2O(l)
HPO42-(aq) + H2O(l)
ขอใดเปรยี บเทียบความเขม ขนของไอออนในสารละลายจากมากไปนอยไดถกู ตอง
ก. H3O+ > H2PO-4 > HPO42- > PO43-
ข. H3O+ > H2PO4- > HPO24- > PO34-
ค. H2PO-4 > HPO24-> H3O+ > PO43-
ง. PO34- > HPO24- > H2PO-4 > H3O+
8. สารละลายแอมโมเนีย (NH3) เขมขน 0.2 mol/dm3 คา Kb ของ NH3 เทากับ 2 x 10-5 จงหา
รอ ยละการแตกตวั เปนไอออนของแอมโมเนยี
ก. 1 ข. 2 ค. 0.001 ง. 0.002
ชุดกิจกรรมการเรียนรทู ี่ 3 | การแตกตวั ของกรดและเบส 11
9. จงคํานวณหาคาคงทีก่ ารแตกตวั เปน ไอออนของกรด HX ในนํา้ ดังสมการ
HX(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + X-(aq)
ถา สารละละลาย HX เขมขนของกรด 10 mol/dm3 และท่ีภาวะสมดุลพบวา มีความเขมขน ของ
H3O+ และ X- อยางละ 0.05 mol/dm3
ก. 2.5 x 10-2 ข. 5 x 10-2 ค. 2.5 x 10-4 ง. 5 x 10-4
10. จงเปรียบเทยี บรอ ยละการแตกตวั ของสารละลายกรด HB ทีม่ คี วามเขมขน 1 mol/dm3 กับ
0.25 mol/dm3 ตามลาํ ดบั กําหนดใหค า คงที่การแตกตวั (Ka) ของ HB เทากับ 4 x 10-6
ก. สารละลายกรด HB ความเขมขน 1 mol/dm3 มากกวา HB ความเขมขน
0.25 mol/dm3
ข. สารละลายกรด HB ความเขมขน 1 mol/dm3 นอยกวา HB ความเขมขน
0.25 mol/dm3
ค. สารละลายกรด HB ความเขม ขน 1 mol/dm3 เทา กบั HB ความเขมขน
0.25 mol/dm3
ง. ขอมูลไมเพยี งพอ
ชดุ กิจกรรมการเรียนรทู ี่ 3 | การแตกตัวของกรดและเบส 12
กระดาษคาํ ตอบ
แบบทดสอบกอนเรียน
ชุดกจิ กรรมการเรียนรทู ี่ 3 การแตกตัวของกรดและเบส
คําชีแ้ จง : ใหน กั เรียนเลอื กคาํ ตอบทถี่ ูกตองทีส่ ดุ เพยี งคาํ ตอบเดียว โดยทําเครื่องหมาย
กากบาท (×) ลงในกระดาษคําตอบใหตรงกบั ขอทนี่ ักเรยี นเลอื ก
***************************************************************************
ช่อื ........................................................................ ช้ันมธั ยมศึกษาปท .่ี ................... เลขท.ี่ ...........
ขอ ก ข ค ง คะแนนเต็ม 10
1 คะแนนท่ไี ด
คดิ เปนรอ ยละ
2
3
4
5
6
7
8
9
10
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรูท ่ี 3 | การแตกตัวของกรดและเบส 13
ใบกิจกรรมที่ 1
กิจกรรมคนหาความรูเดิม
ชุดกจิ กรรมการเรียนรทู ี่ 3
เรื่อง การแตกตัวของกรดและเบส
จดุ ประสงค เพอ่ื ทดสอบความรเู ดิมเกีย่ วกบั สารละลายอเิ ล็กโทรไลตแ ละนอนอิเลก็ โทรไลต
และทฤษฎีกรด-เบส
***************************************************************************
นกั เรียนสามารถทบทวนความรู เรื่อง สารละลาย
อิเลก็ โทรไลตและนอนอเิ ล็กโทรไลตแ ละทฤษฎี
กรด-เบส ไดจ ากการสแกน QR CODE ตอ ไปนี้
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรทู ี่ 3 | การแตกตัวของกรดและเบส 14
คาํ ช้แี จง
ใหน ักเรยี นทําเครอื่ งหมาย หนา ขอความทีถ่ กู ตอง และทาํ เครือ่ งหมาย หนาขอความ
ทไี่ มถูกตอ งพรอมท้งั แกไขขอ ความนัน้ ใหถ กู ตอ ง
.........1. ไอออนทแ่ี สดงสมบัตเิ ปน กรด คือ H+ หรือ H3O+
……………………………………………………………………………………………….………..
.........2. ไอออนทแ่ี สดงสมบัตเิ ปนเบส คอื H3O+
……………………………………………………………………………………………….………..
.........3. สมการตอ ไปน้ี
HF(aq) H+(aq) + F-(aq) และ KOH(aq) K+(aq) + OH-(aq)
จากนยิ ามของทฤษฎีกรด-เบสอารเรเนียส HF คอื กรด และ KOH คอื เบส
……………………………………………………………………………………………….………..
[Category].........4. ทฤษฎกี รด-เบสเบรินสเตดใหนิยามวา กรดคือสารที่รบั โปรตอน เบสคือสารท่ี
ใหโปรตอน
……………………………………………………………………………………………….………..
.........5. คกู รด ของ HS- คอื S2- และ คูเบสของ HCO3- คอื H2CO3
……………………………………………………………………………………………….………..
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรทู ่ี 3 | การแตกตัวของกรดและเบส 15
.........6. สมการตอ ไปน้ี
Al3+(aq) + 6H2O(l) [Al(H2O)6]3+(aq)
จากนิยามของทฤษฎกี รด-เบสลิวอิส คอื H2O กรด และ Al3+ คอื เบส
……………………………………………………………………………………………….………..
.........7. คูกรดเบส
NH3(aq) + H2O(l) NH4+(aq) + OH-(aq)
คูก รดเบส
……………………………………………………………………………………………….………..
……………………………………………………………………………………………….………..
.........8. สารตอ ไปน้ี CH3COOH NH3 HCl HF H2S HBr KOH HI Ca(OH)2
C2H5OH จดั เปน สารอิเล็กโทรไลตแ กทั้งหมด
……………………………………………………………………………………………….………..
……………………………………………………………………………………………….………..
. ........9. สารแอมโฟเทอรกิ คือสารที่ทําหนาทีเ่ ปนไดทั้งกรดและเบส เพราะเปน สารที่
สามารถให H+ และรบั OH- ได
……………………………………………………………………………………………….………..
……………………………………………………………………………………………….………..
........10. นาํ โซเดียมไฮดรอกไซด (NaOH) จาํ นวน 4 กรมั ไปละลายในน้าํ จนได
สารละลายปรมิ าตร 500 ลกู บาศกเซนติเมตร จะไดส ารละลายท่เี ขมขน
8 โมลตอลูกบาศกเดซิมตร (มวลอะตอม H = 1, O =16, Na =23)
……………………………………………………………………………………………….………..
……………………………………………………………………………………………….………..
…………………………………………………………………………………………………………
ชดุ กจิ กรรมการเรยี นรทู ่ี 3 | การแตกตัวของกรดและเบส 16
ใบกจิ กรรมท่ี 2
กจิ กรรมสรางความสนใจ
ชุดกิจกรรมการเรยี นรทู ่ี 3
เรื่อง การแตกตวั ของกรดและเบส
คําชแ้ี จง
1. นกั เรยี นดูวิดโี อ เรือ่ ง Dissociation Strong and Weak Acids จากเว็บไซต
https://www.youtube.com/watch?v=rKqYE5sZi1s
ภาพที่ 1 ตัวอยางเนือ้ หาในวดิ ีโอ เรอ่ื ง Dissociation Strong and Weak Acids
ทีม่ า : Wendell Thomas (2555)
ชุดกิจกรรมการเรียนรูท่ี 3 | การแตกตวั ของกรดและเบส 17
2. หลังจากดวู ดิ ีโอ เรือ่ ง Dissociation Strong and Weak Acids ใหน กั เรยี นรวมกนั อภปิ รายและ
ตอบคาํ ถามตอ ไปน้ี
คาํ ถาม กรดแก กรดออน มีการแตกตวั เหมือนหรือแตกตา งกัน
อยา งไร ?
……………………………………….....…………………………………….. คําตอบ
.……………..……………………………………………………….…………
คําถาม เบสแก เบสออน มีการแตกตวั เหมอื นหรือแตกตา งกัน
อยางไร ?
……………………………………….....……………………………….…… คําตอบ
…………..………………………………………………………………….…
ชุดกิจกรรมการเรยี นรูที่ 3 | การแตกตวั ของกรดและเบส 18
ใบกจิ กรรมที่ 3
กิจกรรมสาํ รวจและคนหา
ชดุ กิจกรรมการเรยี นรูท่ี 3
เร่อื ง การแตกตัวของกรดและเบส
คําชีแ้ จงขัน้ ตอนการทํากิจกรรม
1. ใหนักเรียนแบง กลมุ ๆ ละ 4-5 คน แตละกลุมเลือกหัวหนากลมุ เลขานุการ
และสมาชิกปฏิบตั หิ นาท่ีดงั นี้
• หัวหนากลุม เปนผูนําดําเนินกิจกรรม ดูแลสมาชิกทุกคนรวม
กิจกรรมท่กี าํ หนด
• เลขานุการ บนั ทกึ ขอตกลงและผลของการดาํ เนินกิจกรรมของกลมุ
• สมาชิกในกลมุ ปฏบิ ัติกจิ กรรมทีไ่ ดร ับมอบหมาย
2. ใหนักเรียนแตละกลุมรวมกันสืบคนขอมูลจากเอกสารประกอบการเรียนรู
ชุดกจิ กรรมการเรียนรูที่ 3 เร่อื ง การแตกตัวของกรดและเบส
3. ใหนักเรียนแตละกลุมรวมกันศึกษากิจกรรมการทดลอง เร่ือง การแตกตัว
ของกรดแกและกรดออนและทําการทดลองตามวิธีการทดลองตอไปน้ี
พรอ มท้ังบันทึกผลการทดลอง
ชุดกิจกรรมการเรียนรูท ี่ 3 | การแตกตัวของกรดและเบส 19
เอกสารประกอบการเรียนรู
ชดุ กิจกรรมการเรียนรูที่ 3
เรอ่ื ง การแตกตัวของกรดและเบส
การแตกตัวของกรดแกแ ละกรดออ น
กรดแก (strong acid) คือ กรดท่ีแตกตัวใหโปรตอน (H+) แกนํ้าไดดี จนถือวาแตกตัวได
100% ไมเกิดภาวะสมดลุ ปฏกิ ริ ิยาไปขางหนา แทนดว ยสัญลกั ษณ
กรดแก ไดแก HBr HI HCl HClO4 HNO3 และ H2SO4
กรดออ น (weak acid) คอื กรดทแ่ี ตกตัวใหโ ปรตอน (H+) แกน้าํ ไดบางสวน เกดิ ภาวะสมดลุ
ปฏกิ ิริยาไปขา งหนาและยอ นกลับ แทนดวยสญั ลักษณ
กรดออ น ไดแ ก HF HCN CH3COOH H2S H2CO3 เปน ตน
กอนการแตกตวั เปน ไอออน ท่ีภาวะสมดุล กอ นการแตกตวั เปน ไอออน ท่ีภาวะสมดลุ
(Before Ionization) (At Equilibrium) (Before Ionization) (At Equilibrium)
ภาพท่ี 2 แสดงการแตกตัวเปน ไอออนของกรดแก HCl และกรดออ น HF ในนา้ํ
ท่มี า : Chang Raymond. Chemistry, 2010, หนา 667
ชุดกจิ กรรมการเรยี นรูท ่ี 3 | การแตกตวั ของกรดและเบส 20
ความแตกตางของความสามารถในการแตกตวั ของกรดออ น พิจารณาไดจ ากคา คงทส่ี มดุล
ของปฏกิ ิริยาระหวา งกรดและน้าํ
ถา HA เปนกรดออ น กรดออ น HA เมอ่ื ละลายน้ํา จะเกิดการแตกตัวดงั สมการ
HA(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + A-(aq)
คาคงที่สมดุลของปฏกิ ิรยิ าระหวา งกรด HA และนาํ้ เขียนไดดังนี้
KC = [H3O+][A-]
[HA][H2O]
นํา้ บรสิ ุทธมิ์ ีความเขมขน คงท่ี
KC x [H2O] = [H3O+][A-]
[HA]
คา คงท่สี มดุลของปฏกิ ิริยาระหวางกรดและน้ําน้ี เรยี กวา คาคงที่สมดุลการแตกตัวของกรด
(acid dissociation equilibrium constant) ใชสัญลกั ษณ Ka
Ka = [H3O+][A-]
[HA]
คา Ka ใชบอกความแรงของกรดชนิดตา ง ๆ กรดท่ีมคี า Ka สูงกวาจะมีความแรงมากกวา กรดทีม่ คี า Ka
ตา่ํ กวา
ตารางท่ี 1 คาคงทก่ี ารแตกตัวของกรดหนึง่ โปรตอนที่อณุ หภูมิ 25 oC
กรด สมการแสดงสมดุลการแตกตัว Ka
แอซตี ิก (CH3COOH) 1.8 x 10-5
เบนโซอกิ (HC7H5O2) CH3COOH(aq) H+(aq) + CH3COO-(aq) 6.5 x 10-5
คลอรัส (HClO2) 1.1 x 10-2
ไซยานกิ (HCNO) HC7H5O2(aq) H+(aq) + C7H5O2- (aq) 1.2 x 10-4
HClO2(aq) H+(aq) + ClO2- (aq)
HCNO(aq) H+(aq) + CNO-(aq)
ชุดกิจกรรมการเรียนรทู ่ี 3 | การแตกตวั ของกรดและเบส 21
ตารางท่ี 1 คา คงทกี่ ารแตกตวั ของกรดหนึ่งโปรตอนท่ีอณุ หภมู ิ 25 oC (ตอ )
กรด สมการแสดงสมดุลการแตกตวั Ka
ฟอรมกิ (HCOOH) 1.8 x 10-4
HCOOH(aq) H+(aq) + HCOO-(aq)
ไฮดราโซอิก (HN3) 1.9 x 10-5
HN3(aq) H+(aq) + N-3(aq)
ไฮโดรไซยานิก (HCN) HCN(aq) H+(aq) + CN-(aq) 4.0 x 10-10
ไฮโดรฟลอู อริก (HF) HF(aq) H+(aq) + F-(aq) 6.6 x 10-4
ไฮโปโบรมสั (HBrO) 2.1 x 10-9
HBrO(aq) H+(aq) + BrO-(aq)
ไฮโปคลอรสั (HClO) 3.1 x 10-8
HClO(aq) H+(aq) + ClO-(aq)
ไนตรสั (HNO2) 4.5 x 10-4
HNO2(aq) H+(aq) + NO2- (aq)
ท่มี า : รานี สุวรรณพฤกษ, 2559, หนา 332-333
กรดหลายโปรตอน คือกรดท่มี ีจํานวนโปรตอนทีแ่ สดงฤทธิก์ รดมากกวา 1 โปรตอน และ
จะแตกตัวไดห ลายข้นั โดยใหโ ปรตอนขัน้ ละ 1 โปรตอน โดยทั่วไปคาคงทกี่ ารแตกตัวของขั้นตอนท่ี 1
(Ka1) จะมากกวาคา คงท่ีการแตกตวั ของขั้นตอนที่ 2 (Ka2) และคาคงทก่ี ารแตกตวั ของขัน้ ตอนท่ี 2
(Ka2) จะมากกวา คา คงท่ีการแตกตวั ของข้นั ตอนท่ี 3 (Ka3)
ตารางที่ 2 คาคงท่ีการแตกตวั ของกรดหลายโปรตอนทอ่ี ณุ หภูมิ 25 oC
กรด สมการแสดงสมดลุ การแตกตัว Ka
คารบอนิก (H2CO3)
H2CO3(aq) H+(aq) + HCO3- (aq) Ka1= 4.3 x 10-7
ไฮโดรซลั ฟวริก (H2S) HCO-3(aq) H+(aq) + CO23-(aq) Ka2= 5.6 x 10-11
Ka1= 1.1 x 10-7
ออกซาลกิ (H2C2O4) H2S(aq) H+(aq) + HS-(aq) Ka2= 1.0 x 10-14
HS-(aq) H+(aq) + S2-(aq) Ka1= 5.9 x 10-2
ฟอสฟอริก (H3PO4) Ka2= 6.4 x 10-5
H2C2O4(aq) H+(aq) + HC2O-4(aq) Ka1= 7.5 x 10-3
HC2O-4(aq) H+(aq) + C2O42-(aq) Ka2= 6.2 x 10-8
H+(aq) + H2PO-4(aq) Ka3= 2.0 x 10-12
H3PO4(aq) H+(aq) + HPO42-(aq)
H2PO-4(aq) H+(aq) + PO34-(aq)
HPO42-(aq)
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรูท่ี 3 | การแตกตัวของกรดและเบส 22
ตารางที่ 2 คาคงทกี่ ารแตกตวั ของกรดหลายโปรตอนทีอ่ ณุ หภูมิ 25 oC (ตอ )
กรด สมการแสดงสมดลุ การแตกตัว Ka
ซลั ฟวรัส (H2SO3)
H2SO3(aq) H+(aq) + HSO-3(aq) Ka1= 1.3 x 10-2
HSO3- (aq) H+(aq) + SO32-(aq) Ka2= 6.5 x 10-8
ทม่ี า : รานี สุวรรณพฤกษ, 2559, หนา 344
รอยละการแตกตัวในสารละลายของกรดออ น
ความแรงของกรดออน นอกจากจะบอกไดโ ดยใชคา Ka แลว ยงั อาจพิจารณาไดจากรอยละ
การแตกตวั โดยกรดท่ีมีความแรงมากกวาจะมรี อยละการแตกตวั สงู กวากรดท่ีมีความแรงนอย ซึ่งหา
ไดด งั น้ี
รอยละการแตกตัวของกรด = ความเขม ขนของกรดท่ีแตกตวั X 100%
ความเขม ขนเรม่ิ ตน ของกรด
ชุดกิจกรรมการเรียนรูท่ี 3 | การแตกตวั ของกรดและเบส 23
การแตกตัวของเบสแกแ ละเบสออน
เบสแก (strong base) คือ เบสแกที่แตกตัวใหไฮดรอกไซด (OH-) แกน้ําไดอยางสมบูรณ
ไมเกิดภาวะสมดุล ปฏิกริ ิยาไปขา งหนา แทนดวยสัญลกั ษณ
เบสแก ไดแก ไฮดรอกไซด (OH-) ของโลหะไอออนหมู IA และ IIA เชน LiOH
NaOH KOH Ca(OH)2 และ Ba(OH)2 เปน ตน
เบสออน (weak base) คือ เบสท่ีแตกตัวใหไฮดรอกไซด (OH-) ในนํ้าไดนอย เกิดภาวะ
สมดลุ ปฏกิ ิริยาไปขา งหนาและยอ นกลบั แทนดว ยสัญลักษณ
เบสออน ไดแก NH3 CH3NH2 C6H5NH2 เปนตน
ถา B เปน เบสออ น เบสออน B เมื่อละลายนํ้า จะเกิดการแตกตัวดังสมการ
B(aq) + H2O(l) BH+(aq) + OH-(aq)
คาคงที่สมดุลของปฏิกิริยาระหวา งเบส B และน้ําเขยี นไดด ังน้ี
Kc = [BH+][OH-]
[B][H2O]
น้ําบริสทุ ธ์ิมีความเขม ขน คงที่
Kc x [H2O] = [BH+][OH-]
[B]
คา คงที่สมดุลของปฏิกริ ิยาระหวางเบสและนํ้าน้ี เรยี กวา คา คงท่ีสมดุลการแตกตัวของเบส
(base dissociation equilibrium constant ) ใชส ัญลกั ษณ Kb
Kb = [BH+][OH-]
[B]
คา Kb ใชบอกความแรงของเบสชนิดตางๆ เบสท่ีมีคา Kb สูงกวาจะมีความแรงมากกวาเบสที่มีคา Kb
ตาํ่ กวา
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรูท่ี 3 | การแตกตวั ของกรดและเบส 24
ตารางท่ี 3 คาคงทกี่ ารแตกตัวของเบสออนในนํา้ ทีอ่ ณุ หภมู ิ 25 oC
เบส สมการแสดงสมดลุ การแตกตวั Kb
4.2 x 10-4
เมทิลเอมีน (CH3NH2) CH3NH2(aq) + H2O(l) CH3NH+3(aq) + OH-(aq) 1.8 x 10-5
แอมโมเนีย (NH3) NH3(aq) + H2O(l) NH4+(aq) + OH-(aq) 9.8 x 10-7
H2NNH+3(aq) + OH-(aq) 1.1 x 10-8
ไฮดราซนี (H2NNH2) H2NNH2(aq) + H2O(l) NH3OH+(aq) + OH-(aq) 1.7 x 10-9
ไฮดรอกซลิ เอมนี (NH2OH) NH2OH(aq) + H2O(l)
พริ ดิ ีน (C5H5N)
C5H5N(aq) + H2O(l) C5H5NH+(aq) + OH-(aq)
ทมี่ า : รานี สุวรรณพฤกษ, 2559, หนา 335
รอ ยละการแตกตัวในสารละลายของเบสออน
ความแรงของเบสออน นอกจากจะบอกไดโดยใชคา Kb แลว ยังพิจารณาไดจากรอยละ
การแตกตวั โดยเบสทมี่ ีความแรงมากกวาจะมรี อยละการแตกตัวสงู กวาเบสทีม่ ีความแรงนอ ย ซึ่งหาได
ดงั นี้
รอยละการแตกตัวของเบส = ความเขม ขนของเบสท่แี ตกตวั X 100%
ความเขมขนเร่ิมตน ของเบส
ชุดกจิ กรรมการเรียนรทู ี่ 3 | การแตกตัวของกรดและเบส 25
ตัวอยางการคาํ นวณการแตกตัวของกรดแกก รดออ น
กรดแก
สารละลาย HCl ปริมาตร 500 cm3 มี HCl ละลายอยู 0.025 mol จะมไี อออนชนดิ ใดบา ง
และมคี วามเขมขนเทาใด
วิธที ํา ความเขมขน ของสารละลาย HCl = 0.025 mol x 1000 cm3
500 cm3 1 dm3
= 5.0 x 10-2 mol/dm3
สารละลาย HCl มคี วามเขมขน 5.0 x 10-2 mol/dm3
HCl เปน กรดแก จงึ แตกตวั เปนไอออนไดหมด ดังสมการ
HCl(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Cl-(aq)
00
ความเขมขน เร่ิมตน (M) 5.0 x 10-2
+5.0 x 10-2 +5.0 x 10-2
ความเขม ขนทเ่ี ปลยี่ นแปลง (M) - 5.0 x 10-2 5.0 x 10-2 5.0 x 10-2
ความเขมขน สุดทาย (M) 0
ดงั นน้ั สารละลาย HCl ซึง่ มีความเขมขน 5.0 x 10-2 mol/dm3 จะมี H3O+ และ Cl-
อยา งละ 5.0 x 10-2 mol/dm3
ชุดกจิ กรรมการเรียนรทู ี่ 3 | การแตกตัวของกรดและเบส 26
กรดออ น
สารละลายกรด CH3COOH เขมขน 1.0 mol/dm3 จะมคี วามเขมขน ของ H3O+ เทา ใด และ
กรดนี้แตกตวั เปนไอออนไดรอ ยละเทาใด (กาํ หนดคา Ka ของ CH3COOH เทากับ 1.8 x 10-5)
วธิ ที ่ี 1
CH3COOH เปน กรดออ น แตกตัวบางสวนและมีสมดุลการแตกตัว
สมมติให CH3COOH แตกตวั ได x M
CH3COOH(aq) + H2O(l) H3O+ (aq) + CH3COO-(aq)
ความเขมขนเร่ิมตน (M) 1.0 00
ความเขมขน ท่ีเปลย่ี นแปลง (M) -x +x +x
ความเขมขนที่สภาวะสมดุล (M) 1.0 - x [H3O+][CH3COO-] x x
[CH3COOH]
Ka =
1.8 x 10-5 = (x)(x)
(1.0 - x )
x2 + (1.8 x 10-5)x – 1.8 x 10-5 = 0
เนือ่ งจากสมการน้ีเปนฟงกช นั กําลังสอง อยูในรปู ax2 + bx + c = 0 ซง่ึ สามารถคาํ นวณ
หาคา x ไดโ ดยใชสมการกําลงั สองสมั บูรณ ดังนี้
ซ่งึ เมอ่ื แทนคาในสมการขางตนxแลว=สา-มbาร±ถ√ห2าbaค2า -4ac
x ไดดงั น้ี
x = -(1.8 x 10-5) ± √(1.8 x 10-5)2 -4(1)(-1.8 x 10-5)
(2)(1)
x = 4.2 x 10-3 และ -4.2 x 10-3
ความเขม ขนตองมีคาเปน บวกเทาน้นั ดงั นั้นคาทเี่ ปน ลบไมเ กิดขึน้ จริง ดงั น้ันความเขมขน
ของH3O+ เทากับ 4.2 x 10-3 mol/dm3 x 10-3
1.0
รอยละการแตกตวั ของกรด = ความเขมขนของกรดที่แตกตวั x 100% = 4.2 x 100 = 0.42
ความเขม ขน เรมิ่ ตน ของกรด
สารละลายกรดแอซตี ิกเขมขน 1.0 mol/dm3 มี H3O+ เขม ขน เทา กบั 4.2 x 10-3 mol/dm3
และแตกตวั เปนไอออนไดร อ ยละ 0.42
ชุดกิจกรรมการเรยี นรูท ี่ 3 | การแตกตัวของกรดและเบส 27
วิธที ี่ 2
CH3COOH เปน กรดออ น แตกตัวบางสว นและมีสมดุลการแตกตัว
สมมติให CH3COOH แตกตัวได x M
CH3COOH(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + CH3COO-(aq)
ความเขมขน เรม่ิ ตน (M) 1.0 00
ความเขมขน ท่ีเปลยี่ นแปลง (M) -x +x +x
ความเขม ขนท่ีสภาวะสมดุล (M) 1.0 - x xx
Ka = [H3O+][CH3COO-]
[CH3COOH]
1.8 x 10-5 = (x)(x)
( 1.0 - x )
จะเห็นวา ความเขม ขนของ H3O+ มคี า นอยมากเมื่อเทยี บกบั CH3COOH เขมขน 1.0 mol/dm3
ถาคาํ นวณหาความเขม ขน ของ CH3COOH ทไี่ มแ ตกตวั จะไดเทา กบั 1 – 4.2 x 10-3 mol/dm3
เทากับ 0.9958 mol/dm3 ซึ่งมคี า ประมาณ 1.0 mol/dm3 น้ันเอง ดงั นนั้ การคํานวณหาคา x
ขางตน อาจตดั x ทงิ้ ไปเมื่อเทยี บกับ 1.0 mol/dm3 ไดดงั นี้
1.8 x 10-5 = (x)(x) 0
( 1.0 - x )
x2 = 1.8 x 10-5
x = 4.2 x 10-3 mol/dm3
รอ ยละการแตกตัวของกรด = ความเขม ขนของกร0ดทีแ่ ตกตวั X 100%
ความเขม ขนเริ่มตนของกรด
= 4.2 x 10-3 x 100 = 0.42
1.0
สารละลายกรดแอซีติกเขมขน 1.0 mol/dm3 มี H3O+ เขมขนเทากับ 4.2 x 10-3 mol/dm3
และแตกตวั เปนไอออนไดร อยละ 0.42
ชุดกิจกรรมการเรียนรทู ่ี 3 | การแตกตัวของกรดและเบส 28
โดยทัว่ ไปจะตดั ปริมาณการแตกตวั ทิ้งไปไดเ มอ่ื เทียบกับความเขม ขนเร่มิ ตน ถาสารน้ันมี
การแตกตวั นอยกวา 5% ซ่งึ เทียบไดก ับความเขม ขนเริม่ ตน มากกวา 0.01 mol/dm3 และ
มคี า คงที่การแตกตวั นอยกวา 1.0 x 10-5 หรือเมื่อ ความเขม ขน เรมิ่ ตน ของกรด (Ca) > 103
คาคงท่กี ารแตกตัวของกรด (Ka)
และขอตกลงน้ีใชไดก ับสมการแตกตวั ทกุ ชนิด
จากสมการ 1.8 x 10-5 = (x)(x)
( 1.0 - x )
- 1.8 x 10-5 = Ka
- 1.0 คอื [CH3COOH] = ความเขมขน เริม่ ตน ของกรด สมมตใิ หเปน Ca
- (x)(x) เทา กับ [H3O+][CH3COO-] = [H3O+]2 ; ( [H3O+] = [CH3COO-] )
จะได Ka = [H3O+]2
Ca
[H3O+] = �Cax Ka
การใชส มการ [H3O+] = �Cax Ka คาํ นวณหาความเขม ขน ของ H3O+
[H3O+] = �Cax Ka
= √1.0 x 1.8 x 10-5
[H3O+] = 4.2 x 10-3 mol/dm3
ชดุ กจิ กรรมการเรยี นรทู ี่ 3 | การแตกตวั ของกรดและเบส 29
ตวั อยางการคํานวณการแตกตัวของเบสแกเ บสออ น
เบสแก
จงคํานวณความเขม ขน ของ Ca2+ และ OH- ในสารละลาย Ca(OH)2 เขมขน
0.03 mol/dm3
วธิ ที าํ สารละลาย Ca(OH)2 มคี วามเขมขน 3.0 x 10-2 mol/dm3
Ca(OH)2 เปนเบสแก จงึ แตกตัวเปน ไอออนไดห มด ดงั สมการ
Ca(OH)2 (aq) Ca2+(aq) + 2OH-(aq)
00
ความเขม ขนเรม่ิ ตน (M) 3.0 x 10-2 +3.0 x 10-2 +2(3.0 x 10-2)
ความเขม ขนทเ่ี ปลี่ยนแปลง (M) - 3.0 x 10-2
ความเขมขนสุดทาย (M) 0 3.0 x 10-2 6.0 x 10-2
ดังนัน้ สารละลาย Ca(OH)2 ซึง่ มีความเขมขน 0.03 mol/dm3 จะมคี วามเขม ขนของ
Ca2+ เทากบั 0.030 mol/dm3 และ ความเขม ขนของ OH- เทากบั 0.060 mol/dm3
ชุดกจิ กรรมการเรยี นรทู ่ี 3 | การแตกตัวของกรดและเบส 30
เบสออ น
สารละลาย NH3 เขม ขน 0.1 mol/dm3 ปรมิ าตร 500 cm3 จะมคี วามเขม ขน ของ OH-
เทาใด (กาํ หนดคา Kb ของ NH3 เทากบั 1.8 x 10-5)
วธิ ีที่ 1
NH3 เปนเบสออ น แตกตัวบางสว นและมีสมดุลการแตกตวั
สมมตใิ ห NH3 แตกตัวได x M
NH3 (aq) + H2O(l) NH4+ (aq) + OH- (aq)
00
ความเขม ขนเริม่ ตน (M) 1.0
ความเขม ขนทเี่ ปลี่ยนแปลง (M) -x +x +x
ความเขมขนท่ีสภาวะสมดุล (M) 1.0 - x xx
Kb = [NH+4 ][OH-]
[NH3]
1.8 x 10-5 = (x)(x) )
( 1.0 - x
x2 + (1.8 x 10-5)x – 1.8 x 10-5 = 0
เนื่องจากสมการน้เี ปน ฟงกชนั กําลงั สอง อยใู นรูป ax2 + bx + c = 0 ซ่ึงสามารถคํานวณ
หาคา x ไดโดยใชสมการกําลังสองสัมบรู ณ ดงั น้ี
ซงึ่ เมอ่ื แทนคา ในสมการขางตน xแลว=สา-มbาร±ถ√ห2าbaค2า -4ac
x ไดดังนี้
x = -(1.8 x 10-5) ± √(1.8 x 10-5)2 -4(1)(-1.8 x 10-5)
(2)(1)
x = 4.2 x 10-3 และ -4.2 x 10-3
ความเขม ขน ตองมีคา เปนบวกเทา น้นั ดังนัน้ คา ที่เปน ลบไมเกิดข้นึ จรงิ ดังน้ันความเขมขน
ของ OH- เทากบั 4.2 x 10-3 mol/dm3
สารละลายแอมโมเนียเขม ขน 1.0 mol/dm3 มี OH- เขมขนเทากับ 4.2 x 10-3 mol/dm3
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรทู ่ี 3 | การแตกตวั ของกรดและเบส 31
วิธที ี่ 2
NH3 เปน เบสออ น แตกตวั บางสวนและมสี มดลุ การแตกตัว
สมมติให NH3 แตกตวั ได x M
NH3(aq) + H2O(l) NH4+(aq) + OH-(aq)
00
ความเขมขน เร่มิ ตน (M) 1.0 +x +x
xx
ความเขมขน ที่เปลี่ยนแปลง (M) -x
ความเขม ขนที่สภาวะสมดุล (M) 1.0 - x
Kb = [NH4+][OH-]
[NH3]
1.8 x 10-5 = (x)(x)
( 1.0 - x )
จะเห็นวา ความเขม ขน ของ OH- มีคานอยมากเมื่อเทยี บกบั NH3 เขมขน 1.0 mol/dm3
ถาคาํ นวณหาความเขม ขน ของ NH3 ที่ไมแตกตวั จะไดเ ทากับ 1 – 4.2 x 10-3 mol/dm3
เทากบั 0.9958 mol/dm3 ซง่ึ มคี าประมาณ 1.0 mol/dm3 น้ันเอง ดงั นนั้ การคาํ นวณ
หาคา x ขา งตนอาจตัด x ทง้ิ ไปเมือ่ เทียบกบั 1.0 mol/dm3 ไดด งั นี้
1.8 x 10-5 = (x)(x) 0
( 1.0 - x )
x2 = 1.8 x 10-5
x = 4.2 x 10-3 m0 ol/dm3
สารละลายแอมโมเนียเขม ขน 1.0 mol/dm3 มี OH- เขมขนเทากับ 4.2 x 10-3 mol/dm3
ชดุ กจิ กรรมการเรยี นรูท่ี 3 | การแตกตวั ของกรดและเบส 32
โดยทว่ั ไปจะตดั ปริมาณการแตกตวั ทิง้ ไปไดเม่ือเทียบกับความเขมขนเรมิ่ ตน ถา สารนนั้ มี
การแตกตวั นอยกวา 5% ซ่งึ เทยี บไดกบั ความเขม ขน เริ่มตน มากกวา 0.01 mol/dm3 และ
มีคาคงทก่ี ารแตกตัวนอ ยกวา 1.0 x 10-5 หรือเมื่อ ความเขม ขน เริ่มตนของเบส (Cb) > 103
คาคงท่ีการแตกตวั ของเบส (Kb)
และขอ ตกลงนีใ้ ชไ ดก บั สมการแตกตวั ทกุ ชนดิ
จากสมการ 1.8 x 10-5 = (x)(x)
( 1.0 - x )
- 1.8 x 10-5 = Kb
- 1.0 คือ [NH3] = ความเขมขน เรมิ่ ตนของเบส สมมติใหเ ปน Cb
- (x)(x) เทา กับ [NH+4][OH-] = [OH-]2 ; ( [NH+4] = [OH-] )
จะได Kb = [OH-]2
Cb
[OH-] = �Cbx Kb
การใชสมการ [OH-] = �Cbx Kb คํานวณหาความเขม ขนของ OH-
[OH-] = �Cbx Kb
= √1.0 x 1.8 x 10-5
[OH-] = 4.2 x 10-3 mol/dm3
ชุดกจิ กรรมการเรียนรูที่ 3 | การแตกตวั ของกรดและเบส 33
การทดลอง
เรอ่ื ง การแตกตัวของกรดแกแ ละกรดออน
จุดประสงคการทดลอง
1. ศึกษาปฏิกิริยาการแตกตัวเปนไอออนของกรดแกแ ละกรดออนได
2. อธบิ ายการเปลยี่ นแปลงท่ีเกิดข้ึน เมื่อใสสงั กะสลี งไปในกรดไฮโดรคลอริกและกรดแอซติ กิ ได
3. อธบิ ายการเกดิ ปฏกิ ิริยาของสงั กะสกี ับกรดไฮโดรคลอริกและสังกะสีกับกรดแอซติ ิกได
สารเคมแี ละอปุ กรณ อปุ กรณ
สารเคมี 1. หลอดทดลองขนาดเล็ก 2 หลอด
1. สารละลายกรดไฮโดรคลอริกเขม ขน 1 mol/dm3 2. กระบอกตวงขนาด 10 cm3 2 ใบ
2. สารละลายกรดแอซิตกิ เขมขน 1 mol/dm3
3. สงั กะสี ขนาด 1 cm x 3 cm 6 แผน
วธิ กี ารทดลอง
1. ใสสารละลายลงในหลอดทดลองขนาดเลก็ 2 หลอด ดงั นี้
หลอดที่ 1 สารละลายกรดไฮโดรคลอรกิ (HCl) เขมขน 1 mol/dm3 จาํ นวน 10 cm3
หลอดท่ี 2 สารละลายกรดแอซิตกิ (CH3COOH) เขม ขน 1 mol/dm3 จํานวน 10 cm3
2. ใสสงั กะสขี นาด 1 cm x 3 cm ลงในหลอดทดลองท่ี 1 และ 2 หลอดละ 1 แผน พรอ มกัน
จับเวลา 2 นาที สังเกตการเปลย่ี นแปลงและบันทึกผล
ชุดกิจกรรมการเรียนรทู ่ี 3 | การแตกตวั ของกรดและเบส 34
แบบรายงานผลการทดลอง
วันทที่ ําการทดลอง ........................................................................... ชั้น ม.5/…....... กลุมที่ ..........
การทดลองที่ .......... เรอ่ื ง..................................................................................................................
ผทู ําการทดลอง ช่อื -นามสกลุ เลขที่ หนาที่ในกลุม
ท่ี
จดุ ประสงคการทดลอง
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
บันทกึ ผลการทดลอง การเปล่ยี นแปลงที่สงั เกตได
สารละลาย
1. สารละลายกรดไฮโดรคลอรกิ เขม ขน
1 mol/dm3
2. สารละลายกรดแอซติ กิ เขมขน 1 mol/dm3
ชดุ กิจกรรมการเรียนรูที่ 3 | การแตกตัวของกรดและเบส 35
ใบกจิ กรรมท่ี 4
กจิ กรรมการอธิบายและลงขอสรปุ
ชดุ กิจกรรมการเรียนรทู ี่ 3
เร่ือง การแตกตัวของกรดและเบส
คาํ ชแ้ี จงข้ันตอนการทาํ กิจกรรม
1. นักเรียนแตละกลุมรวมกันอภิปรายและสรุปผลการทดลองลงในแบบรายงานผล
การทดลอง
2. นกั เรยี นนําแบบรายงานผลการทดลองติดบริเวณหนากระดานทีค่ รกู าํ หนด
3. นักเรียนเดินอานและทําความเขาใจพรอมท้ังวิเคราะหรายงานผลการทดลองของ
กลุมอื่นพรอมทั้งติดดาวใหคะแนนกลุมที่นักเรียนชื่นชอบเพียงกลุมเดียว แลวเขียน
คาํ แนะนําไวท่รี ายงานผลการทดลองของกลมุ อ่ืน
4. นักเรียนกลับมาท่ีกลุมตนเอง อานขอคิดเห็นและคําแนะนําท่ีกลุมอื่นเขียนไว แลว
อภิปรายสรุปและแกไขรายงานผลการทดลองของกลุมตนเอง
5. คัดเลือกผลงานที่สมบูรณที่สุดที่มีคะแนนรวมของดาวสูงสุดใหออกมานําเสนอหนา
ชัน้ เรยี น
6. นกั เรยี นรว่ มกนั อภิปรายสรุปผลการทดลอง เรอ่ื ง การแตกตัวของกรดแกและกรดออน
7. นักเรียนรวมกันอภิปรายสรุปความรูจากการศึกษาเอกสารประกอบการเรียนรู เร่ือง
การแตกตวั กรดและเบสและตอบคําถามหลังการทดลอง
ชุดกิจกรรมการเรยี นรทู ่ี 3 | การแตกตัวของกรดและเบส 36
สรปุ ผลการทดลอง
.............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
ชดุ กิจกรรมการเรียนรูที่ 3 | การแตกตัวของกรดและเบส 37
คาํ ชี้แจง จากความรูท ี่ไดจากการทดลอง เรือ่ ง การแตกตัวของกรดแกและกรดออ นและการศกึ ษา
เอกสารประกอบการเรยี นรูช ุดท่ี 3 ใหนกั เรียนตอบคาํ ถามตอ ไปนี้
1. จากผลการทดลองสามารถเขยี นสมการแสดงการแตกตัวของสารละลาย
กรดไฮโดรคลอรกิ และสารละลายกรดแอซิติกในนา้ํ ไดอยา งไร
………………………………………………………………………………………………………………………
…………………….............................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………........................................................................................................
2. เพราะเหตุใดปรมิ าณแกสไฮโดรเจนทเี่ กิดจากการทดลองจึงมีปรมิ าณแตกตางกนั
………………………………………………………………………………………………………………………
…………………….............................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………........................................................................................................
.………………………………………………………………………………………………………………………
..………………..................................................................................................................
ชดุ กจิ กรรมการเรยี นรทู ี่ 3 | การแตกตวั ของกรดและเบส 38
3. จงบอกความแตกตา งระหวางกรดแกเ บสแกก บั กรดออนเบสออ น
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
ชดุ กิจกรรมการเรียนรทู ่ี 3 | การแตกตวั ของกรดและเบส 39
4. จากภาพตอ ไปน้ี จงแสดงการแตกตัวของกรดแกแ ละกรดออ นในรูปของกราฟ
กรด (Acid)
โปรตอน (Proton)
ไอออนลบ กรดแก (Strong acid) กรดออ น (Weak acid)
(Negative ion)
ภาพที่ 3 แสดงการแตกตัวของกรดแกและกรดออนในนํา้
ทีม่ า: https://www.quia.com/jg/2316759list.html
ชดุ กิจกรรมการเรียนรูท่ี 3 | การแตกตวั ของกรดและเบส 40
5. จากสมการตอไปนี้ H3O+(aq) + HSO4- (aq)………………Ka1= มคี าสงู มาก
H2SO4(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + SO24-(aq)..……………..….Ka2 = 1.3 x10-2
HSO4- (aq) + H2O(l)
ทีม่ า : Chang R. Chemistry. 10th edition. McGraw Hill. 2010. หนา 685
ภาพใดแสดงการแตกตัวเปน ไอออนในนาํ้ ของกรดซัลฟว รกิ ( H2SO4 ) ไดถ ูกตอง
เพราะเหตุใด
…………………………………………………………………………………………………………………………
…………………….................................................................................................................
…………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………...........................................................................................................
…………………………………………………………………………………………………………………………
…………………….................................................................................................................
…………………………………………………………………………………………………………………………
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรูท่ี 3 | การแตกตัวของกรดและเบส 41
ใบกจิ กรรมท่ี 5
กจิ กรรมการขยายความรู
ชุดกิจกรรมการเรียนรทู ่ี 3
เร่ือง การแตกตัวของกรดและเบส
การเปรียบเทยี บความแรงของกรด นอกจาก
จะพิจารณาจากคา Ka และรอ ยละการแตกตัว
ของกรดแลว นกั เรยี นคิดวาเรายังสามารถ
พจิ ารณาเปรียบเทียบจากสมบัติใดไดอ กี บาง ?
ชดุ กจิ กรรมการเรยี นรูที่ 3 | การแตกตวั ของกรดและเบส 42
การเปรียบเทียบความแรงของ
กรดสามารถพิจารณาจาก
โครงสรางโมเลกุลของกรด ดงั นี้
เอกสารประกอบการเรียนรู
เรื่อง การเปรียบเทยี บความแรงของกรดและเบสจากโครงสรา งโมเลกลุ ของกรดและเบส
การเปรียบเทียบความแรงของกรดและเบสจากโครงสรา งโมเลกลุ จะพจิ ารณา
จากความสามารถในการให H+ และรบั H+ ถา ให H+ งา ยจะเปน กรดแกแ ตถา H+ หลุด
ยากจะเปน กรดออ นและเมือ่ รับ H+ งายจะเปนเบสแกถารบั H+ ยากจะเปน เบสออน
แยกพิจารณาเปน กรดไฮโดร และกรดออกซี ดงั น้ี
กรดทวภิ าค (binary acids)
กรดทวภิ าค (binary acids) คือ กรดท่มี สี ูตรท่วั ไปเปน HA เมื่อ A คอื อโลหะ
สาํ หรบั กรด HA ของธาตุในหมเู ดียวกันของตารางธาตุ ความแข็งแรงของพันธะ
H-A เปนปจจัยท่ีมีผลตอสภาพกรดมากท่ีสุด ซ่ึงพิจารณาไดจากพลังงานสลายพันธะ
(พลังงานที่ตองใชทําให HA แตกตัวเปน H อะตอม และ A อะตอม) ถาพลังงานสลาย
พันธะนอยกรดจะมคี วามแรงมาก โดยความแข็งแรงของพนั ธะ H-A จะลดลงเม่ือขนาด
อะตอมของ A เพ่ิมข้ึน ดังนั้นสภาพกรดจึงเพ่ิมข้ึนจากบนลงลาง เชน กรดไฮโดรเฮลิก
(hydrohalic acid) HA (A = F, CI, Br, หรือ I) ขนาด ของ A อะตอมเพิ่มขึ้นจาก F ไป
I ดงั นั้นความแข็งแรงของพันธะจะลดลงและสภาพกรดเพ่ิมข้ึนจาก HF ไป HI โดย HF
เปน กรดออ นในขณะที่ HCI, HBr และ HI เปนกรดแกทีม่ คี วามแรงเพม่ิ ขนึ้ ตามลําดับ
ชดุ กิจกรรมการเรียนรูท ี่ 3 | การแตกตัวของกรดและเบส 43
ตารางท่ี 4 สมบตั ิกรดไฮโดรเฮลิก
กรด Ka พลังงานสลายพันธะ H-A (kJ/mol) ขนาดอะตอม A (pm)
HF 6.8 x 10-4 570 71
HCI 1 x 106 432 99
HBr 1 x 109 366 114
HI 3 x 109 298 133
ทีม่ า : พินิติ รตะนานกุ ูล และคณะ, 2550, หนา 210
ดงั นัน้ ความแรงของกรด HF < HCI < HBr < HI
สาํ หรบั กรด HA ของธาตุในคาบเดียวกันของตารางธาตุ ความแข็งแรงของพันธะ
H-A ตางกันไมมากนัก สภาพมีข้ัวของพันธะ H-A จึงเปนปจจัยที่มีผลตอความแรงของ
กรดมากท่ีสุด โดยเม่ือกรด HA ใหโปรตอนแกน ้ําจะเกิดการสลายพันธะ HA ให H+ และ
A- การสลายพนั ธะดังกลาวจะเกิดขึ้นไดดี (นัน่ คอื กรดมคี วามแรงมาก) ถาสภาพมขี ว้ั ของ
พันธะ H-A สูง และสภาพมีขั้วของพันธะ H-A จะเพิ่มข้ึนเม่ืออิเล็กโทรเนกาติวีตีของ A
เพิม่ ขึ้น
ดังนั้นความแรงของกรด HA ของธาตุในคาบเดยี วกันของตารางธาตุเพิ่มขึ้นเมื่อ
อิเล็กโทรเนกาติวิตีของ A เพ่ิมข้ึน เชน ความแรงของ HA ของธาตุในคาบที่สองของ
ตารางธาตุ CH4 < NH3 < H2O < HF
ตารางท่ี 5 สมบัตกิ รดไฮโดรของธาตุในคาบท่ีสองของตารางธาตุ
กรด Ka EN ของ A ∆EN
0.4
CH4 1 x 10-49 2.5 1.0
NH3 1 x 10-33 3.1 1.4
H2O 1.8 x 10-16 3.5
HF 6.8 x 10-4 4.1 2.0
ทมี่ า : พนิ ติ ิ รตะนานุกลู และคณะ, 2550, หนา 210
ชดุ กจิ กรรมการเรยี นรูท ี่ 3 | การแตกตัวของกรดและเบส 44
กรดออกซี (oxyacids)
กรดออกซี (oxyacids) เชน H2CO3, HNO3, H2SO4, HClO, ... มีสตู รทั่วไปเปน HnYOm
เม่อื Y คอื อะตอมของอโลหะ เชน C, N, S, Cl, ... และ n, m คือเลขจํานวนเตม็ Y อะตอม
จะเกดิ พนั ธะกบั หมไู ฮดรอกซิล (hydroxyl group, OH) อยา งนอย 1 หมูเ สมอ นอกจากนัน้
อาจเกดิ พันธะกับออกซเิ จนอะตอมอกี 1, 2 หรือ 3 อะตอม
การเปรยี บเทียบความแรงของกรดออกซีจะพจิ ารณาโดยแบงออกเปน 2 กลมุ คือ
กรดออกซีท่ีมอี ะตอมกลางตา งกันและกรดออกซีทมี่ อี ะตอมกลางเหมือนกันแตม กี ลมุ ขางเคยี ง
ตา งกนั
1) กรดออกซที ม่ี อี ะตอมกลางตางกัน แตเ ปน ธาตใุ นหมเู ดียวกันและมีเลขออกซเิ ดชนั
เทา กนั ความแรงของกรดเพ่มิ ข้ึนตามคา อิเลก็ โทรเนกาตีวิตขี องอะตอมกลางท่ี
เพม่ิ มากขึ้น เชน HClO3 และ HBrO3 โดย Cl มอี ิเลก็ โทรเนกาตีวิตีมากกวา Br
ดงั น้นั ความแรงของกรด คอื HClO3 > HBrO3 และเราสามารถเปรยี บเทยี บ
ความแรงของกรด HOI HOBr และ HOCl โดยเปรยี บเทียบคาอิเล็กโทรเนกาติวีตี
ไดด ังนี้
ความแรงกรด (Acid strength)
คาคงที่การแตกตัวสมดุลของกรด, Ka
คา อิเล็กโทรเนกาตวิ ติ ี (Electronegativity)
คาอเิ ลก็ โทรเนกาตวิ ติ ีของ Y (Electronegativity of Y)
ภาพที่ 4 เปรียบเทยี บความแรงของกรด HOI HOBr และ HOCl โดยเปรียบเทยี บ
คาอเิ ลก็ โทรเนกาติวตี ี
ที่มา : http://wps.prenhall.com/wps/media/objects/602/616516/Chapter_15.html
ความแรงของกรด HClO > HBrO > HIO
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรทู ่ี 3 | การแตกตัวของกรดและเบส 45