บฟั เฟอร H2CO3 - HCO3- ทําหนาท่ีควบคุม pH ของพลาสมาใหใกลเคียง 7.40
รา งกายควบคุมบฟั เฟอร โดยการกาํ จดั กรด (H2CO3) หรือเบส (HCO3- ) การเปลีย่ นแปลง
ความเขมขนของ H2CO3 เกิดขึ้นภายในไมกี่วินาที โดยการหายใจท่ีเพ่ิมข้ึนหรือลดลง
แตการเปลี่ยนแปลงความเขมขนของ HCO3- ตองใชเวลาเปนชั่วโมงเพื่อกําจัด HCO-3
อยา งชา ๆ ผา นไต
10. CO2 11. เลือด (Blood) จะมี 1. เซลลเ กดิ การ 2. เลอื ด (Blood)
ถกู ขบั ออก เมแทบอลิซึมผลิตกรด
ปริมาณ H2CO3 ลดลง (Cell metabolism CO2 + H2O H2CO3
(CO2 (Blood less H2CO3) produces acids)
expired) 3. H+ รวมกบั HCO3- ในบฟั เฟอร
เซลล (CELL) (H+ binds to HCO-3 in buffer)
ไต (KIDNEYS)
ปอด (LUNGS) ระบบการไหลเวยี นของเลอื ด 4.ไต(KIDNEYS)
(Circulating blood)
H2CO3
HCO-3 + H+
9. ปอด (LUNGS) หัวใจ (HEART) H+ ในปสสาวะ
เซลล (CELL) (H+ in urine)
H2CO3 CO2 + H2O
5. เลอื ดมี H+ นอยกวา HCO3-
8. มกี รดในเลือดมากและบฟั เฟอรไ บคารบ อเนต 7. CO2 + H2O (Blood has less H+ more HCO3- )
นอ ย (More acids in blood and less 6. การทาํ งานของบัฟเฟอร (BUFFER ACTION)
bicarbonate buffer)
Acids HCO3-
H2CO3
ภาพที่ 2 แสดงการควบคมุ pH ในรา งกายสงิ่ มีชีวติ ดว ยระบบบฟั เฟอร
ท่มี า : https://zhiyaobme.files.wordpress.com
ชุดกจิ กรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบฟั เฟอร 45
ใบกจิ กรรม
จงพจิ ารณาขอ ความตอ ไปนี้แลว ตอบคาํ ถามขอ 1-2
นักวิง่ มาราธอนตรวจวัดคา pH ในเลือดกอนวิ่งไดเปน 7.4 เมอ่ื วิง่ แขงขันเสรจ็
วดั คา pH ไดเปน 7.1
ภาพที่ 3 ภาพแสดงนักวง่ิ มาราธอน
ทม่ี า : https://www.sanook.com/health/9889/
1. เพราะเหตุใดคา pH ในเลือดกอนวง่ิ กบั หลงั วงิ่ จงึ เปลย่ี นแปลงไป
………………………………………………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………………………………………………….
2. เพราะเหตุใดคา pH ในเลือดหลงั ว่งิ จงึ เปลีย่ นแปลงจากกอนว่งิ ไปเพียงเล็กนอยเทาน้ัน
…………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….
3. ในการวนิ ิจฉัยโรคของคนไขคนหนง่ึ พบวา pH ของเลือดสูงกวา ปกติ แพทยจงึ ใหคนไขห ายใจ
เขา – ออกในถุงกระดาษในระยะเวลาส้ัน ๆ การกระทําเชน นเ้ี พอื่ อะไร
…………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………
ชุดกจิ กรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบฟั เฟอร 46
ใบกิจกรรมท่ี 6
กิจกรรมประเมินผล
ชุดกจิ กรรมการเรยี นรวู ทิ ยาศาสตรท่ี 8
เร่อื ง สารละลายบฟั เฟอร
คาํ ช้ีแจง ใหน ักเรยี นตอบคําถามตอไปน้ี
1. สารละลายบฟั เฟอร คือ…………………………………….………………………………………..………
………………………………………………………………………………………………………………………
2. จงพิจารณาขอความตอไปนี้
“สารละลายบฟั เฟอรเตรียมไดจ าก
- สารละลายของกรดออนกับเกลือของกรดออนหรือคูเบสของกรดออน
- สารละลายของเบสออนกบั เกลือของเบสออนหรือคูกรดของเบสออน”
สารละลายใดตอไปนม้ี สี มบัตเิ ปน บัฟเฟอรห รอื ไม เพราะเหตุใด
2.1 HCN/KCN
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………….…………………………………..
2.2 H3PO4/NaH2PO4
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………….…………………………………..
2.3 NH3/NH4NO3
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………….…………………………………..
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบฟั เฟอร 47
2.4 HI/NaI
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………….…………………………………..
2.5 HClO4/NaClO4
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………….…………………………………..
2.6 CH3NH2/NaCl
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………….…………………………………..
3. จงเขียนสมการแสดงปฏิกริ ิยาการควบคุม pH ของสารละลายบฟั เฟอรเม่ือเติมกรดหรอื
เบสลงไป
3.1 เมอื่ เติมกรดลงในสารละลายบฟั เฟอร H2PO-4 / HPO24-
………………………………………………………………………………………………………………………….
3.2 เมือ่ เติมเบสลงในสารละลายบฟั เฟอร H2PO-4 / HPO42-
………………………………………………………………………………………………………………………….
3.3 เมอ่ื เติมกรดลงในสารละลายบัฟเฟอร H2CO3 / HCO3-
………………………………………………………………………………………………………………………….
3.4 เมอ่ื เติมเบสลงในสารละลายบฟั เฟอร H2CO3 / HCO-3
………………………………………………………………………………………………………………………….
3.5 เมื่อเติมกรดลงในสารละลายบัฟเฟอร HCN / CN-
………………………………………………………………………………………………………………………….
3.6 เมอ่ื เติมเบสลงในสารละลายบัฟเฟอร HCN / CN-
………………………………………………………………………………………………………………………….
3.7 เมือ่ เติมกรดลงในสารละลายบฟั เฟอร H3BO3 / H2BO3-
………………………………………………………………………………………………………………………….
3.8 เมอ่ื เติมเบสลงในสารละลายบัฟเฟอร H3BO3 / H2BO-3
………………………………………………………………………………………………………………………….
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบฟั เฟอร 48
4. จงคํานวณ pH ของสารละลายบฟั เฟอรซ ่งึ เตรียมโดยการผสมสารละลาย NH3 เขม ขน
0.60 mol/dm3 ปริมาตร 200 cm3 กับ สารละลาย NH4Cl เขม ขน 0.30 mol/dm3
ปรมิ าตร 300 cm3 (สมมติวาปรมิ าตรรวมเปน 500 cm3 )
(กาํ หนดให Kb ของ NH3 เทากบั 1.8 x 10-5 , log0.75 = -0.12 , log1.80 = 0.26 และ
log2.40 = 0.38)
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
ชุดกิจกรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบัฟเฟอร 49
5. จงคาํ นวณหา pH ที่เปลีย่ นไปเมื่อเติม NaOH 0.05 mol ลงในสารละลายบัฟเฟอร 1 L
ซึ่งมี C6H5COOH เขม ขน 0.20 mol/dm3 และ C6H5COONa เขมขน 0.15 mol/dm3
(กําหนดให Ka ของ C6H5COOH เทากบั 6.46 x 10-5 , log0.75 = -0.12 , log1.33 = 0.12 ,
log4.85 = 0.69 , log6.46 = 0.81 และ log8.61 = 0.93)
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
ชุดกิจกรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบัฟเฟอร 50
5. จงคาํ นวณหา pH ทเี่ ปลย่ี นไปเมื่อเติม NaOH 0.05 mol ลงในสารละลายบัฟเฟอร 1 L
ซึ่งมี C6H5COOH เขมขน 0.20 mol/dm3 และ C6H5COONa เขม ขน 0.15 mol/dm3
(กาํ หนดให Ka ของ C6H5COOH เทา กบั 6.46 x 10-5 , log0.75 = -0.12 , log1.33 = 0.12 ,
log4.85 = 0.69 , log6.46 = 0.81 และ log8.61 = 0.93) (ตอ )
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
6. ในการเตรยี มสารละลายบฟั เฟอรจาก CH3COOH 100 cm3 กบั CH3COONa 100 cm3
โดยใชสารละลาย CH3COOH และ CH3COONa ท่มี คี วามเขมขนแตกตา งกันดังแสดง
ในตาราง
สารละลายบฟั เฟอร ความเขม ขนของ ความเขม ขนของ
CH3COOH (mol/dm3) CH3COONa (mol/dm3)
A 0.01 0.01
B 0.1 0.01
C 0.1 0.1
D 0.1 1
กาํ หนดให Ka ของ CH3COOH เทากบั 1.8 x 10-5
6.1 สารละลายบฟั เฟอรท่ีมี pH สูงสุด คอื ....................................................................
6.2 สารละลายบัฟเฟอรท่ีมี pH ต่าํ สุด คือ....................................................................
6.3 สารละลายบฟั เฟอรท่ีมี pH เทา กัน คอื ..................................................................
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบฟั เฟอร 51
7. พจิ ารณาสารละลายตอไปนี้
ก. ละลาย KCl 1 mol และ HCl 1 mol ในนาํ้ ปริมาตร 1000 cm3
ข. ผสม HCl เขม ขน 1.0 mol/dm3 ปริมาตร 20 cm3 กับ NH3 เขม ขน 2.0 mol/dm3
ปรมิ าตร 20 cm3
ค. ผสม NaOH เขม ขน 1.0 mol/dm3 ปรมิ าตร 50 cm3 กบั CH3COOH เขมขน
1.0 mol/dm3 ปริมาตร 25 cm3
สารละลายผสมในขอใดเปน สารละลายบฟั เฟอร เพราะเหตุใด
…………………………………………………………………………………………………………………….….
…………………………………………………………………………………………………………………….….
…………………………………………………………………………………………………………………….….
…………………………………………………………………………………………………………………….….
…………………………………………………………………………………………………………………….….
…………………………………………………………………………………………………………………….….
…………………………………………………………………………………………………………………….….
…………………………………………………………………………………………………………………….….
…………………………………………………………………………………………………………………….….
…………………………………………………………………………………………………………………….….
…………………………………………………………………………………………………………………….….
…………………………………………………………………………………………………………………….….
…………………………………………………………………………………………………………………….….
…………………………………………………………………………………………………………………….….
…………………………………………………………………………………………………………………….….
…………………………………………………………………………………………………………………….….
…………………………………………………………………………………………………………………….….
…………………………………………………………………………………………………………………….….
…………………………………………………………………………………………………………………….….
…………………………………………………………………………………………………………………….….
…………………………………………………………………………………………………………………….…..
ชุดกิจกรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบัฟเฟอร 52
ใบกิจกรรมท่ี 7
กจิ กรรมนําความรไู ปใชใหเ กดิ ประโยชน
ชดุ กจิ กรรมการเรยี นรวู ิทยาศาสตรท่ี 8
เรื่อง สารละลายบัฟเฟอร
คาํ ชี้แจง
1. จากความรเู รือ่ งสารละลายบัฟเฟอร ใหน ักเรยี นแตล ะกลมุ ออกแบบ
วธิ กี ารเตรยี มสารละลายบัฟเฟอร ลงในใบกิจกรรม
กําหนดใหเ ตรียมสารละลาย บัฟเฟอรท ่ีมี pH 4 จํานวน 100 cm3
จากสารละลายกรดแอซิติก (CH3COOH) เขมขน 0.2 mol/dm3
กับสารละลายโซเดียมแอซิเตต (CH3COONa) เขมขน 0.2
mol/dm3 (กําหนดให Ka ของ CH3COOH เทา กบั 1.8 x 10-5 และ
log1.8 = 0.26)
2. นักเรียนแตละกลุมสงตัวแทนออกมานําเสนอวิธีการเตรียมสารละลาย
บัฟเฟอรท ีก่ าํ หนด
3. นักเรียนแตละกลุมรวมกันสืบคนขอมูลและจงยกตัวอยางการนําสารละลาย
บฟั เฟอรไปใชประโยชนล งในใบกจิ กรรม
ชุดกิจกรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบฟั เฟอร 53
ใบกจิ กรรม
1. วธิ ีการเตรยี มสารละลายบัฟเฟอร
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………................................................................................................................
.......................................................................................................................................……………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………................................................................................................................
.......................................................................................................................................……………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
2. จงยกตัวอยา งการนําสารละลายบัฟเฟอรไ ปใชประโยชน
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………................................................................................................................
.......................................................................................................................................……………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
ชุดกจิ กรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบฟั เฟอร 54
แบบทดสอบหลังเรยี น
ชดุ กิจกรรมการเรียนรูที่ 8 สารละลายบัฟเฟอร
คาํ ชแี้ จง 1. แบบทดสอบมที ้งั หมด 10 ขอ คะแนนเต็ม 10 คะแนน เวลา 15 นาที
2. ใหน ักเรียนเลือกคาํ ตอบที่ถกู ตองที่สดุ เพยี งขอเดยี ว และทาํ เครือ่ งหมายกากบาท (X)
ใหตรงกบั ขอทน่ี กั เรียนเลือกลงในกระดาษคาํ ตอบ (ขอละ 1 คะแนน)
1. จงพิจารณาขอความเกย่ี วกับบัฟเฟอรตอไปน้ี
1) บัฟเฟอร คือ สารละลายท่สี ามารถตอตา นการเปลยี่ นแปลงความเปนกรด - ดา ง เมื่อเตมิ
กรดหรอื ดา งปริมาณเล็กนอยลงไป
2) สารละลายผสมระหวางกรดออนกบั เกลือของกรดออนเปน สารละลายบฟั เฟอร
3) สารละลายผสมระหวางเบสแกก ับเกลือของเบสแกเปนสารละลายบัฟเฟอร
ขอ ใดกลาวถูกตอง
ก. 1) เทานั้น ข. 1) และ 2)
ค. 2) และ 3) ง. 1) 2) และ 3)
2. สารละลายผสมขอ ใดจดั เปน สารละลายบัฟเฟอร ข. HCOOH กบั CH3COONa
ก. HNO3 กับ NaNO3 ง. HCN กับ KCN
ค. NH3 กบั NH4OH
3. สารละลาย 4 ชนดิ มีองคประกอบคูหนึง่ ละลายอยู คือ
1) CH3COOH และ HCOOH 2) CH3COONa และ CH3COOH
3) NH3 และ (NH4)2SO4 4). NaOH และ NaCl
สารละลายใดจะมกี ารเปล่ียนแปลงคา pH นอยมาก เมอ่ื เตมิ กรดหรือเบสลงไป
ก. 1) และ 2) ข.1) และ 3)
ค. 2) และ 3) ง. 2) และ 4)
ชดุ กิจกรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบัฟเฟอร 55
4. สารละลายบฟั เฟอรส ามารถควบคุมการเปลีย่ นแปลงความเปน กรด – เบสของสารละลายได
ปฏิกริ ยิ าขอใดแสดงวาเปน ปฏิกิรยิ าบฟั เฟอร
ก. NO3- (aq) + H3O+(aq) HNO3(aq) + H2O(l)
ข. Cl-(aq) + H3O+(aq) HCl(aq) + H2O(l)
ค. ClO-4(aq) + H3O+(aq) HClO4(aq) + H2O(l)
ง. HS-(aq) + H3O+(aq) H2S(aq) + H2O(l)
5. การเตรียมสารละลายในขอใดไดส ารละลายบัฟเฟอร
ก. เตมิ HCl เขม ขน 0.2 mol/dm3 ปริมาตร 100 cm3 ลงใน NH3 เขมขน 0.02 mol/dm3
ปรมิ าตร 200 cm3
ข. เตมิ HCl เขมขน 0.05 mol/dm3 ปรมิ าตร 25 cm3 ลงใน NH3 เขม ขน 0.02 mol/dm3
ปรมิ าตร 100 cm3
ค. เติม NaOH เขม ขน 0.1 mol/dm3 ปริมาตร 100 cm3 ลงใน HCl เขมขน 0.1 mol/dm3
ปริมาตร 150 cm3
ง. เติม NaOH เขม ขน 0.01 mol/dm3 ปริมาตร 100 cm3 ลงใน CH3COOH เขมขน 0.05
mol/dm3 ปริมาตร 20 cm3
6. นําหลอดทดลองมา 2 หลอด หลอดที่ 1 ใสนาํ้ กลน่ั 10 cm3 สว นหลอดที่ 2 ผสมสารละลาย
CH3COOH 0.3 mol/dm3 กับสารละลาย CH3COONa 0.3 mol/dm3 อยางละ 5 cm3
จากนน้ั เติมสารละลาย NaOH 0.1 mol/dm3 จาํ นวน 2 หยดลงในหลอดทงั้ สอง pH ของ
สารละลายในหลอดท้งั สองเปลี่ยนแปลงอยางใด
ก. หลอดท่ี 1 เพ่ิมขึ้น หลอดที่ 2 คงที่ ข. หลอดท่ี 1 ลดลง หลอดที่ 2 ลดลง
ค. หลอดที่ 1 เพ่ิมข้ึน หลอดท่ี 2 เพมิ่ ขนึ้ ง. หลอดท่ี 1 ลดลง หลอดที่ 2 คงที่
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบฟั เฟอร 56
7. เม่ือผสมสารละลาย NaF เขมขน 0.1 mol/dm3 ลงในสารละลาย HF เขมขน 0.1 mol/dm3
สารละลายทไ่ี ดจะเปน สารละลายทม่ี สี มบัติอยา งไร (กําหนดให Ka ของ HF เทา กับ 7.1 x 10-4)
ก. สารละลายบัฟเฟอรท่ีมี pH สงู กวา 7
ข. สารละลายบัฟเฟอรท่ีมี pH ต่าํ กวา 7
ค. สารละลายที่มี pH เทากบั 7
ง. สารละลายท่ปี ระกอบดวยเกลอื KCN เพียงอยา งเดียว
8. สารละลายบฟั เฟอรท ป่ี ระกอบดว ย NH3 เขม ขน 0.2 mol/dm3 กับ NH4Cl เขมขน 0.4 mol/dm3
จะมี pH เทาใด (กําหนดให Kb ของ NH3 เทากับ 1.8 x 10-5 , log1.8 = 0.25 , log2 = 0.30 ,
log5 = 0.70 และ log9 = 0.95)
ก. 5.05 ข. 7.00 ค. 8.95 ง. 10.10
9. เม่ือเติม HCl 0.04 mol ลงในสารละลายบฟั เฟอร 1 L ซ่ึงมี HCOOH เขม ขน 0.2 mol/dm3
และ HCOONa เขม ขน 0.1 mol/dm3 pH ของสารละลายบฟั เฟอรน้จี ะเปลี่ยนไปอยางไร
(กาํ หนดให Ka ของ HCOOH เทากบั 1.7 x 10-4 , log1.7 = 0.23 , log2 = 0.30 และ log4 = 0.60)
ก. pH ของสารละลายบัฟเฟอรลดลง 0.3 หนว ย
ข. pH ของสารละลายบัฟเฟอรเพ่มิ ขึ้น 0.3 หนว ย
ค. pH ของสารละลายบัฟเฟอรลดลง 0.9 หนว ย
ง. pH ของสารละลายบัฟเฟอรเพม่ิ ขึน้ 0.9 หนว ย
10. สารละลายบัฟเฟอรที่ควบคุม pH ของระบบเลอื ดคอื ขอใด
ก. H2PO-4 / HPO42- ข. H2CO3 / HCO-3
ค. HSO3- / SO32- ง. H3BO3 / H2BO3-
ชดุ กิจกรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบัฟเฟอร 57
กระดาษคาํ ตอบ
แบบทดสอบหลงั เรยี น
ชุดกิจกรรมการเรียนรทู ี่ 8 สารละลายบัฟเฟอร
คําช้แี จง : ใหน กั เรยี นเลอื กคําตอบท่ีถกู ตองทส่ี ุดเพียงคําตอบเดยี ว โดยทาํ เครอื่ งหมาย
กากบาท (×) ลงในกระดาษคําตอบใหต รงกับขอที่นกั เรยี นเลอื ก
***************************************************************************
ชื่อ........................................................................... ช้ันมัธยมศึกษาปท ่.ี ............ เลขท่.ี ..........
ขอ ก ข ค ง คะแนนเตม็ 10
1 คะแนนทไี่ ด
2 คดิ เปน รอยละ
3
4
5
6
7
8
9
10
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบัฟเฟอร 58
บรรณานุกรม
กรกช บญุ นคิ ม. (2558). หัวใจเคมี 2. พมิ พค รั้งท่ี 4. กรงุ เทพฯ : โรงพมิ พส ามลดา.
นพิ นธ ตงั คณานรุ ักษ และคณิตา ตงั คณานรุ กั ษ. (2554). Compact เคมี ม.5 เลม 3. กรงุ เทพฯ :
บริษัท สํานักงานพิมพแม็ค จํากัด.
________. (2557). เก็งขอ สอบเคมี ม.5. กรุงเทพฯ : บรษิ ัท สาํ นักงานพิมพแ ม็ค จาํ กัด.
รานี สุวรรณพฤกษ. (2559). เคมที ั่วไป เลม 2. พิมพครั้งที่ 3. กรงุ เทพฯ : บรษิ ัทวทิ ยพฒั น
จาํ กัด.
พินติ ิ รตะนานุกลู และคณะ. (2562). เคมี 3 โครงการตาํ ราวทิ ยาศาสตรแ ละคณติ ศาสตรมูลนธิ ิ
สอวน. กรุงเทพฯ : บรษิ ทั ดา นสทุ ธาการพิมพ จํากัด.
สถาบนั สง เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรและเทคโนโลยี. (2559). คูม ือครู รายวชิ าเพ่มิ เตมิ เคมี เลม 3.
พิมพค รงั้ ที่ 9. กรงุ เทพมหานคร : โรงพิมพ สกสค. ลาดพราว.
________. (2559). หนังสอื เรยี นรายวชิ าเคมี เพ่ิมเตมิ 3. พิมพครัง้ ที่ 10. กรงุ เทพมหานคร :
โรงพมิ พ สกสค. ลาดพรา ว.
________. (2561). หนงั สอื เรียนรายวชิ าเพ่ิมเติมวิทยาศาสตร เคมี เลม 1. พมิ พค รั้งที่ 1.
กรงุ เทพมหานคร : ศูนยหนังสอื แหง จฬุ าลงกรณมหาวทิ ยาลยั .
________. (2562). คมู ือครู รายวิชาเพม่ิ เติมวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี เคมี เลม 4. สืบคน
เม่ือ 1 ธันวาคม 2562, จาก www.scimath.org
________. (2562). หนงั สือเรียนรายวิชาเพิ่มเตมิ วทิ ยาศาสตร เคมี เลม 4. พมิ พครั้งที่ 1.
กรงุ เทพมหานคร : ศูนยหนังสอื แหงจุฬาลงกรณมหาวิทยาลยั .
สมพงศ จนั ทรโ พธิ์ศรี และวิทัศน จนั ทรโ พธศิ์ รี. (2558). ตีแตกขอ สอบเคมี 15 พ.ศ..
สมุทรปราการ : บรษิ ัทออฟเซท็ พลัส จาํ กดั .
Raymond Chang. (2555). เคมี เลม 1 CHEMISTRY 10/e (ทวีชยั อมรศกั ดิ์ชยั , ยทุ ธนา
ตันตริ งุ โรจนชยั , ทินกร เตียนสงิ ห และพรสวรรค อมรศักดิ์ชยั , ผูแ ปล). กรงุ เทพมหานคร :
สาํ นกั พิมพแมคกรอ-ฮิล. (ตนฉบับพิมพป 2012).
________. (2556). เคมี เลม 2 CHEMISTRY 10/e (ทวชี ัย อมรศักด์ชิ ยั , ยทุ ธนา
ตนั ติรุงโรจนช ัย, ทนิ กร เตียนสิงห และพรสวรรค อมรศักด์ิชัย, ผูแปล). พมิ พครั้งที่ 2.
กรุงเทพมหานคร : สํานักพิมพแ มคกรอ-ฮิล. (ตนฉบบั พมิ พป 2012).
________. (2010). Chemistry 10th edition. New York : McGraw Hill Inc.
ชุดกจิ กรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบัฟเฟอร 59
ภาคผนวก
ชุดกิจกรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบฟั เฟอร 60
เฉลยแบบทดสอบกอนเรียน-แบบทดสอบหลงั เรียน
ชุดกจิ กรรมการเรยี นรทู ่ี 8
เร่ือง สารละลายบัฟเฟอร
กระดาษคาํ ตอบแบบทดสอบก่อนเรียน กระดาษคําตอบแบบทดสอบหลงั เรียน
ขอ ก ข ค ง ขอ ก ข ค ง
1 1
2 2
3 3
4 4
5 5
6 6
7 7
8 8
9 9
10 10
ชุดกิจกรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบัฟเฟอร 61
เฉลยใบกิจกรรมที่ 1
กิจกรรมคน หาความรูเดมิ
ชุดกิจกรรมการเรยี นรูวิทยาศาสตรท่ี 8
เร่ือง สารละลายบัฟเฟอร
จุดประสงค
เพอื่ ทดสอบความรเู ดิมเก่ียวกับกรด เบส เกลือและคา pH ของสารละลาย
**********************************************************************
คาํ ชแี้ จง ใหนกั เรยี นตอบคาํ ถามตอไปนี้
1. ใหน ักเรียนจัดหมวดหมตู ามชนิดของสารตอไปนลี้ งในตาราง
HCl NH3 CH3COOH Ba(OH)2 HNO3
CH3NH2 KNO2 HF NaF KOH
กรดแก HCl, HNO3
กรดออ น CH3COOH, HF
เบสแก Ba(OH)2, KOH
เบสออ น NH3, CH3NH2
เกลือ
KNO2, NaF
ชุดกจิ กรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบฟั เฟอร 62
2. สารประกอบเกลือตอไปนเ้ี กิดจากกรดกับเบสชนดิ ใด
2.1 CH3NH3Cl……...........……HCl กับ CH3NH2………….………………………………….
2.2 CH3COONa………………..CH3COOH กบั NaOH..…………………….………………
2.3 KCN……………………………HCN กับ KOH………..….……………………………………
2.4 NH4NO3……………………..HNO3 กับ NH3…………………………………………………
2.5 HCOONH4……………….…HCOOH กับ NH3…………….….……………………………
3. จากขอมลู ตอ ไปนี้
ก. สารละลาย KOH เขม ขน 1 x 10-2 mol/dm3
ข. สารละลาย HCN เขมขน 2 x 10-2 mol/dm3 (Ka ของ HCN = 4.9 x 10-10)
ค. สารละลาย NH4Cl เขมขน 2 x 10-1 mol/dm3 (Kb ของ NH3 = 1.8 x 10-5)
ง. สารละลาย NaCl เขมขน 1 x 10-2 mol/dm3
จงเปรียบเทียบคา pH จากนอยไปหามาก
……………………..……….………ค < ข < ง < ก………………………….……………………….
4. จากขอมลู ในตารางตอ ไปน้ี
อินดเิ คเตอร ชวง pH ทีเ่ ปลี่ยนสี สีทอี่ ินดเิ คเตอรเ ปลีย่ นตามปกติ
โบรโมไทมอลบลู 6.0 - 7.6 เหลือง – นํ้าเงนิ
เม่อื หยดโบรโมไทมอลบลูลงในสารละลายในขอ 3 สารละลายนา จะมสี ีอะไรตามลําดับ
ก. สารละลาย KOH เขม ขน 1 x 10-2 mol/dm3
………………………………สนี ํ้าเงิน…………………………………………………………………
ข. สารละลาย HCN เขม ขน 2 x 10-1 mol/dm3 (Ka ของ HCN = 4.9 x 10-10)
………………………………สีเหลือง………………….………………………………………………
ค. สารละลาย NH4Cl เขม ขน 2 x 10-1 mol/dm3 (Kb ของ NH3 = 1.8 x 10-5)
………………………………สเี ขยี ว….…………………………………………………………………
ง. สารละลาย NaCl เขม ขน 1 x 10-2 mol/dm3
………………………………สนี ้ําเงิน……………………………………………………………………
ชดุ กิจกรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบัฟเฟอร 63
เฉลยใบกิจกรรมที่ 2
กจิ กรรมสรางความสนใจ
ชดุ กจิ กรรมการเรยี นรูว ิทยาศาสตรที่ 8
เร่อื ง สารละลายบัฟเฟอร
ใบกิจกรรม
รบกวนระบบโดยการเตมิ OH-
1. จํานวนของตัวละครแตละตวั เปล่ยี นไปอยา งไรบาง
ปา ยสแี ดงมีเพ่มิ ข้นึ ปา ยสเี ขยี วมีลดลง
2. เพราะเหตใุ ดตัวละครสีเขียวจึงลดลง
เพราะไปจับกบั OH- ทเ่ี ขามารบกวน
3. เพราะเหตุใดตวั ละครสแี ดงจึงเพิม่ ขน้ึ
เพราะตวั ละครสีเขียวไปจบั กับ OH- ทเี่ ขา มารบกวนกลายเปน ตวั ละครสแี ดง
4. คา pH เม่อื ส้นิ สุดปฏกิ ิรยิ าเปนอยางไร
เทากบั ตอนเรมิ่ , ไมเปลยี่ นแปลง หรือเปลี่ยนแปลงเล็กนอย
5. เพราะเหตใุ ด pH จงึ ไมเปล่ยี นแปลง
เพราะมีตัวละครสีเขยี วมาจับกบั OH- ท่ีเขามารบกวนระบบทําใหร ะบบ
ไมเ กิดการเปลย่ี นแปลงความเขม ขน ของสารละลาย
ชดุ กิจกรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบัฟเฟอร 64
รบกวนระบบโดยการเติม H3O+
6. จํานวนของตัวละครแตล ะตวั เปลีย่ นไปอยา งไรบา ง
ตัวละครสแี ดงมีลดลง ตวั ละครสีเขียวมเี พ่ิมขนึ้
7. เพราะเหตุใดตัวละครสแี ดงจึงลดลง
เพราะไปจับกบั H3O+ ท่เี ขา มารบกวน
8. เพราะเหตใุ ดตวั ละครสเี ขยี วจึงเพม่ิ ขน้ึ
เพราะตัวละครสีแดงไปจบั กับ H3O+ ทเ่ี ขามารบกวนกลายเปนตวั ละครสีเขยี ว
9. คา pH เมื่อสน้ิ สุดปฏิกิริยาเปน อยางไร
เทากบั ตอนเรม่ิ , ไมเ ปลี่ยนแปลง หรอื เปลี่ยนแปลงเล็กนอย
10. เพราะเหตใุ ด pH จึงไมเปลยี่ นแปลง
เพราะมีตัวละครสีแดงมาจบั กับ H3O+ ที่เขา มารบกวนระบบทําใหร ะบบไมเ กิดการ
เปลย่ี นแปลงความเขมขนของสารละลาย
11. จากสถานการณจ ําลองที่ 1 และสถานการณจําลองท่ี 2 จงสรปุ การเปลีย่ นแปลงที่
เกดิ ขึ้นในรปู ของสมการ
สถานการณจ าํ ลองเปนหลักการทาํ งาน
ของสารละลายบฟั เฟอร
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบฟั เฟอร 65
เฉลยใบกจิ กรรมที่ 3
กิจกรรมสํารวจและคนหา
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรูวิทยาศาสตรที่ 8
เร่ือง สารละลายบฟั เฟอร
แบบรายงานผลการทดลอง
การทดลองที่ ....1.... เร่ือง ………...การเปล่ยี นแปลง pH ของสารละลายบางชนิด................................
จุดประสงคการทดลอง
เพอื่ ศกึ ษาการเปลี่ยนแปลง pH ของสารละลายบางชนดิ เมื่อเติมกรดหรือเบสลงไป
บนั ทกึ ผลการทดลอง
สาร สีของสารละลาย สขี องสารละลายเม่อื หยด
เมือ่ หยดยูนเิ วอร- NaOH HCl
1. นาํ้ กลน่ั ซัลอนิ ดเิ คเตอร จํานวน จํานวน จาํ นวน จํานวน
2. สารละลายผสม 1 หยด มากกวา 1 1 หยด มากกวา
เขียว
ของ CH3COOH ชมพู หยด 1 หยด
กบั CH3COONa มวง - ชมพู -
3. นา้ํ มะพราวสด เหลอื ง ชมพู เหลอื ง ชมพู ชมพูเขม
เหลือง ฟาออน เหลือง ชมพู
ชดุ กิจกรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบฟั เฟอร 66
เฉลยใบกิจกรรมที่ 4
กจิ กรรมการอธบิ ายและลงขอสรุป
ชดุ กจิ กรรมการเรยี นรวู ทิ ยาศาสตรที่ 8
เรอ่ื ง สารละลายบฟั เฟอร
สรุปผลการทดลอง
1. การเติมกรดหรือเบสลงในนํ้ากลั่น ทําให pH ของนํ้ากลั่นเปลี่ยนแปลงไป ซง่ึ ทราบไดจากการ
เปลี่ยนสีของอินดิเคเตอร แตการเติมกรดหรือเบสเพียง 1 หยด ลงในสารละลายผสมของ
กรดแอซิติกกับโซเดียมแอซีเตตและในนํ้ามะพราวสด พบวาสารละลายยังมีสีเหมือนเดิม
แสดงวา pH ของสารละลายอาจเปลี่ยนแปลงนอยมากจนถือวาไมเปล่ียนแปลง (แตถาเม่ือ
เติมกรดหรือเบสเปน จํานวนมาก จะทําให pH ของสารละลายเปลย่ี นแปลงได)
2. สารละลายผสมของกรดแอซิติกกับโซเดียมแอซีเตตและน้ํามะพราวสด สามารถควบคุม pH
ไวไดเมื่อหยดกรดหรือเบสลงไปเล็กนอย สารละลายที่มีสมบัติเชนน้ี เรียกวา สารละลาย
บัฟเฟอร จากการทดลอง เม่ือหยดยูนิเวอรซัลอินดิเคเตอร พบวาสารละลายผสมยังคงเปน
สีชมพูเหมือนเดิม ท้ัง ๆ ที่เติม NaOH และ HCl ลงไป แสดงวา pH ของสารละลายไม
เปล่ียนแปลงตามปริมาณของกรดหรือเบสที่เติมลงไป เพราะถาใส NaOH ลงไปแลว pH
สูงขนึ้ อินดเิ คเตอรควรจะเปลย่ี นเปนสีสม เหลือง เขียว นาํ้ เงนิ หรอื มวง ตามปริมาณของเบส
ที่เตมิ สว นการเติม HCl ลงไปก็ไมทาํ ใหย นู เิ วอรซัลอนิ ดเิ คเตอรเปลยี่ นสเี ชน กนั
3. นํ้ามะพราวสดสามารถควบคุมคา pH ไดเชนเดียวกับสารละลายผสมระหวางกรดแอซิติกกับ
โซเดยี มแอซีเตต แสดงวานาํ้ มะพราวสดมีสมบตั เิ ปนบัฟเฟอร
ชุดกิจกรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบฟั เฟอร 67
คาํ ชี้แจง จากความรูทีไ่ ดจ ากการทดลอง เร่ือง การเปลย่ี นแปลง pH ของสารละลายบางชนิด
และการศกึ ษาเอกสารประกอบการเรยี นรูชดุ ที่ 8 ใหน กั เรียนตอบคําถามตอไปนี้
1. เมอ่ื เติมสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซดหรอื กรดไฮโดรคลอริกลงในสารตวั อยาง 3 ชนดิ
pH ของสารละลายเปลี่ยนแปลงหรอื ไม ทราบไดอยางไร
การเติมกรดหรือเบสเพียงเล็กนอยลงในน้ํากล่ัน ทําให pH ของน้ําน้ันเปลี่ยนแปลงไป
อยางมาก สังเกตไดจากสีของอินดิเคเตอรท่ีเปล่ียนไป ในขณะท่ีการเติมกรดหรือเบส
ในจํานวนที่เทากันลงในสารละลายผสมระหวางกรดแอซีติกกับโซเดียมแอซีเตตและ
นา้ํ มะพราวน้นั กลับมีการเปลีย่ นแปลงของ pH นอยมาก สังเกตไดจ ากสีของอินดิเคเตอร
ที่ไมเ ปลีย่ นแปลง
2. สารละลายผสมของกรดแอซิตกิ กับโซเดียมแอซเี ตตมสี มบัติอยา งไร
สามารถควบคุม pH ไวไดเมื่อหยดกรดหรือเบสลงไปเล็กนอยเรียกวา สารละลาย
บฟั เฟอร
3. นํา้ มะพราวสดสามารถควบคุมการเปลีย่ นแปลง pH ไดดเี พียงใด เมื่อเปรียบเทยี บกับ
นํา้ กลนั่ และสารละลายผสมของกรดแอซีติกกับโซเดียมแอซีเตต
นาํ้ มะพรา วสดสามารถควบคุมคา pH ไดเ ชน เดียวกับสารละลายผสมระหวางกรดแอซิติก
กับโซเดยี มแอซเี ตต แสดงวาน้าํ มะพรา วสดมีสมบัติเปน บัฟเฟอร
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบัฟเฟอร 68
4. เพราะเหตุใดเม่ือเตมิ กรดหรือเบสลงในสารละลายบัฟเฟอร เชน สารละลายผสมระหวา ง
กรดแอซติ กิ และโซเดยี มแอซีเตต จึงมีการเปล่ียนแปลงของ pH ที่นอยมากเม่ือเทยี บกบั
การเตมิ กรดหรอื เบสในปริมาณที่เทา กันลงในนํ้ากลน่ั
น้ําบริสุทธ์ิท่ี 25 oC จะแตกตัวให H3O+ และ OH- ในปริมาณเทากันคือ
1 x 10-7 mol/dm3 การเติมกรดหรือเบสลงในน้ําทําใหสมดุลถูกรบกวนตามหลักของ
เลอชาเตอลเิ อและทําให pH ของน้าํ นัน้ เปล่ียนแปลงไป
2H2O(l) H3O+(aq) + OH-(aq)
ในขณะท่ีสารละลายบัฟเฟอรมีโมเลกุลของกรดแอซีติกและโซเดียมแอซีเตต
ผสมอยู ซึ่งกรดแอซีติกเปนกรดออนท่ีแตกตัวให CH3COO- และ H3O+ จํานวนหน่ึงแต
โมเลกลุ สว นใหญยงั เปน CH3COOH
โซเดียมแอซีเตตน้ันสามารถแตกตัวไดท้ังหมดจึงมี Na+ และมี CH3COO- อยู
เปนจํานวนมาก
CH3COONa(s) CH3COO-(aq) + Na+(aq)
เม่ือนําสารละลายกรดแอซีติกและโซเดียมแอซีเตตมาผสมกัน ในสารละลาย
จงึ มีโมเลกุลของกรดแอซตี กิ และแอซีเตตไอออนอยใู นภาวะสมดุล ดังสมการ (ไมตองนํา
Na+ มาคิดรวมดว ยเนือ่ งจากไมเกดิ ไฮโดรลซิ สิ จงึ ไมมีผลตอ pH)
CH3COOH(aq) + H2O(l) CH3COO-(aq) + H3O+(aq)
เมอ่ื เติมกรด เชน HCl ลงไป ตามหลกั การของเลอชาเตอลิเอ ระบบจะกาํ จดั H+
เพม่ิ ขนึ้ มาโดยที่ CH3COO- จะรวมตวั กับ H+ และเกิดเปน CH3COOH ดงั สมการ
H+(aq) + CH3COO-(aq) CH3COOH(aq)
ทําใหความเขม ขน ของ H3O+ มีคา คงทีห่ รอื เปลยี่ นแปลงนอยมาก ทําใหคา pH คงทห่ี รอื
เปลี่ยนแปลงเพยี งเล็กนอ ยเทานน้ั ถงึ แมจะมีการเติมกรดลงไป
เชนเดียวกับเม่ือเติมเบส เชน NaOH ลงไป CH3COOH จะทําหนาท่ีรับ OH-
จาก NaOH และเกดิ เปน CH3COO- และนา้ํ ดงั สมการ
OH-(aq) + CH3COOH(aq) CH3COO-(aq) + H2O(l)
ทําใหค วามเขมขนโดยรวมของ OH- มีคา คงทหี่ รือเปลย่ี นแปลงนอยมาก ทําให pH คงที่
หรอื เปลย่ี นแปลงเพยี งเลก็ นอ ยเทา น้นั ถงึ แมจะมีการเตมิ เบสลงไป
ชุดกจิ กรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบฟั เฟอร 69
เฉลยใบกจิ กรรมท่ี 5
กจิ กรรมการขยายความรู
ชดุ กิจกรรมการเรียนรวู ทิ ยาศาสตรท่ี 8
เร่ือง สารละลายบฟั เฟอร
ใบกิจกรรม
1. เพราะเหตุใดคา pH ในเลอื ดกอนวิ่งกบั หลังวิง่ จึงเปล่ยี นแปลงไป
เพราะเมื่อออกกําลังกายเปนเวลานานจะมีกรดชนิดตาง ๆ เกิดข้ึน ซ่ึงจะทําให pH ของ
เลือดเปล่ียนแปลงไป
2. เพราะเหตุใดคา pH ในเลอื ดหลังวิ่งจึงเปล่ียนแปลงจากกอนวิง่ ไปเพยี งเลก็ นอยเทาน้ัน
เพราะในเลือดมีระบบบัฟเฟอรท ี่ควบคุมคา pH คอื ระบบกรดคารบ อนิก (H2CO3/HCO-3)
และระบบฟอสเฟตบัฟเฟอร (H2PO-4/HPO24-) ดังนน้ั เม่อื ออกกําลงั กายเปนเวลานานจะมี
กรดชนดิ ตาง ๆ เกดิ ขึน้ ซงึ่ HCO3- และ HPO42- จะทําปฏกิ ริ ยิ ากบั H3O+ ทําใหค า pH ใน
เลอื ดเปล่ยี นแปลงเพยี งเล็กนอยเทา นัน้
3. ในการวินจิ ฉัยโรคของคนไขคนหนึ่งพบวา pH ของเลือดสูงกวา ปกติ แพทยจึงใหคนไข
หายใจเขา – ออกในถงุ กระดาษในระยะเวลาสน้ั ๆ การกระทําเชนนีเ้ พ่ืออะไร
การใหคนไขหายใจเขา – ออกในถุงกระดาษในระยะเวลาสั้น ๆ ก็เพื่อเพิ่มความเขมขน
ของ CO2 ในถุงกระดาษ เมื่อคนไขหายใจเขาจะทําใหความดันยอยของ CO2 ในเลือด
เพ่ิมขึ้นการละลายของ CO2 ในเลือดเกิดเปนกรด H2CO3 เพิ่มข้ึน เปนผลให pH ของ
เลือดลดลง
ชุดกิจกรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบฟั เฟอร 70
เฉลยใบกจิ กรรมท่ี 6
กจิ กรรมประเมนิ ผล
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรวู ทิ ยาศาสตรท่ี 8
เร่ือง สารละลายบัฟเฟอร
คาํ ชีแ้ จง ใหนักเรยี นตอบคําถามตอไปน้ี
1. สารละลายบัฟเฟอร คือ สารละลายท่ีสามารถรักษาระดับ pH ใหเกอื บคงที่ แมวา จะนําไป
ทําใหเ จือจางหรอื เตมิ กรดหรอื เบสลงไปเลก็ นอย
2. จงพจิ ารณาขอความตอไปนี้
“สารละลายบัฟเฟอรเตรยี มไดจ าก
- สารละลายของกรดออนกับเกลอื ของกรดออ นหรือคูเบสของกรดออน
- สารละลายของเบสออ นกับเกลอื ของเบสออนหรือคกู รดของเบสออน”
สารละลายใดตอ ไปนี้มีสมบัติเปน บัฟเฟอรห รอื ไม เพราะเหตุใด
2.1 HCN/KCN
มีสมบัตเิ ปนบัฟเฟอร เพราะวา HCN เปนกรดออ น สว น KCN เปน เกลอื ของกรดออน
จะแตกตัวให CN- ซึง่ เปนคเู บสของกรดออน HCN
2.2 H3PO4/NaH2PO4
มสี มบตั ิเปน บฟั เฟอร เพราะวา H3PO4 เปนกรดออน สวน NaH2PO4 เปนเกลอื ของ
กรดออนจะแตกตวั ให H2PO-4 ซ่งึ เปน คูเ บสของกรดออ น H3PO4
2.3 NH3/NH4NO3
มสี มบัติเปน บัฟเฟอร เพราะวา NH3 เปนเบสออน สวน NH4NO3 เปนเกลือของ
เบสออนจะแตกตวั ให NH+4 ซง่ึ เปน คกู รดของเบสออน NH3
ชุดกิจกรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบฟั เฟอร 71
2.4 HI/NaI
ไมม ีสมบัติเปน บฟั เฟอร เพราะวา HI เปนกรดแก สว น NaI เปน เกลอื ท่ีเกดิ จากกรดแก HI
และเบสแก NaOH ทาํ ปฏกิ ิริยากัน
2.5 HClO4/NaClO4
ไมม สี มบัตเิ ปน บฟั เฟอร เพราะวา HClO4 เปนกรดแก สวน NaClO4 เปน เกลือท่ีเกดิ จาก
กรดแก HClO4 และเบสแก NaOH ทาํ ปฏกิ ริ ิยากนั
2.6 CH3NH2/NaCl
ไมมสี มบัติเปนบัฟเฟอร เพราะวา CH3NH2 เปนเบสออนแต NaCl ไมใชค ูกรดของ CH3NH2
3. จงเขยี นสมการแสดงปฏิกริ ิยาการควบคุม pH ของสารละลายบฟั เฟอรเมื่อเตมิ กรดหรอื
เบสลงไป
3.1 เม่อื เติมกรดลงในสารละลายบัฟเฟอร H2PO4- / HPO42-
H3O+(aq) + HPO24-(aq) H2O(l) + H2PO-4(aq)
3.2 เม่ือเติมเบสลงในสารละลายบัฟเฟอร H2PO-4 / HPO24-
OH-(aq) + H2PO-4(aq) H2O(l) + HPO24-(aq)
3.3 เมื่อเติมกรดลงในสารละลายบฟั เฟอร H2CO3 / HCO3-
H3O+(aq) + HCO-3(aq)
H2O(l) + H2CO3(aq)
3.4 เมื่อเติมเบสลงในสารละลายบัฟเฟอร H2CO3 / HCO3-
H2O(l) + HCO3- (aq)
OH-(aq) + H2CO3(aq)
3.5 เมื่อเติมกรดลงในสารละลายบฟั เฟอร HCN / CN-
H3O+(aq) + CN-(aq) H2O(l) + HCN(aq)
3.6 เมอ่ื เติมเบสลงในสารละลายบฟั เฟอร HCN / CN-
OH-(aq) + HCN(aq) H2O(l) + CN-(aq)
3.7 เมอื่ เติมกรดลงในสารละลายบฟั เฟอร H3BO3 / H2BO3-
H3O+(aq) + H2BO-3(aq)
H2O(l) + H3BO3(aq)
3.8 เม่อื เติมเบสลงในสารละลายบฟั เฟอร H3BO3 / H2BO-3
H2O(l) + H2BO3- (aq)
OH-(aq) + H3BO3(aq)
ชุดกิจกรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบัฟเฟอร 72
4. จงคํานวณ pH ของสารละลายบัฟเฟอรซง่ึ เตรยี มโดยการผสมสารละลาย NH3 เขมขน
0.60 mol/dm3 ปรมิ าตร 200 cm3 กบั สารละลาย NH4Cl เขมขน 0.30 mol/dm3
ปริมาตร 300 cm3 (สมมตวิ าปริมาตรรวมเปน 500 cm3 )
(กาํ หนดให Kb ของ NH3 เทา กบั 1.8 x 10-5 , log0.75 = -0.12 , log1.80 = 0.26 และ
log2.40 = 0.38)
คาํ นวณความเขมขน ของ NH3 และ NH+4 ในสารละลายผสม
mol NH3 = 0.60 mol x 1 dm3 x 200 cm3
1 dm3 1000 cm3
mol NH3 = 0.12 mol
mol NH4+ = 0.30 mol x 1 dm3 x 300 cm3
1 dm3 1000 cm3
mol NH4+= 0.09 mol
[NH3] = 0.12 mol = 0.24 mol/dm3
0.500 dm3
[NH+4 ] = 0.090 mol = 0.18 mol/dm3
0.500 dm3
สารละลายบฟั เฟอรทีส่ ภาวะสมดลุ
ความเขมขน เร่ิมตน(M) NH3(aq) + H2O(l) NH4+(aq) + OH-(aq)
0.24 0.18 0
+x +x
ความเขมขนทเี่ ปลี่ยนแปลง(M) -x
0.18 + x x
ความเขม ขน ทภ่ี าวะสมดุล(M) 0.24 - x
ชุดกจิ กรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบฟั เฟอร 73
คาํ นวณหา pH วธิ ที ่ี 1
Kb = [NH4+][OH- ]
[NH3]
[OH-] = Kb [NH3] = Kb (0.24 + x) ≈ Kb 0.24
[NH4+] (0.18 - x) 0.18
[OH-] = 1.8 x 10-5 x 0.24 = 2.40 x 10-5 M
0.18
pOH = -log (2.40 × 10-5) = 4.62
pH = 14 – 4.62
pH = 9.38
คาํ นวณหา pH วิธีที่ 2
pOH = pKb + log [NH4+]
[NH3]
0.18
pOH = -log (1.8 x 10-5) + log 0.24
pOH = 4.74 – 0.12
pOH = 4.62
pH = 14 – 4.62
pH = 9.38
∴ pH ของสารละลายบฟั เฟอรเทา กบั 9.38
ชุดกิจกรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบัฟเฟอร 74
5. จงคาํ นวณหา pH ทเี่ ปลยี่ นไปเม่อื เติม NaOH 0.05 mol ลงในสารละลายบัฟเฟอร 1 L
ซง่ึ มี C6H5COOH เขมขน 0.20 mol/dm3 และ C6H5COONa เขม ขน 0.15 mol/dm3
(กาํ หนดให Ka ของ C6H5COOH เทากบั 6.46 x 10-5 , log0.75 = -0.12,log1.33 = 0.12 ,
log4.85 = 0.69 , log6.46 = 0.81 และ log8.61 = 0.93)
สารละลายบัฟเฟอรท่ีสภาวะสมดลุ
C6H5COOH(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + C6H5COO-(aq)
0 0.15
ความเขมขน เรม่ิ ตน (M) 0.20 +x +x
x 0.15 + x
ความเขมขน ทเ่ี ปลีย่ นแปลง (M) -x
ความเขม ขน ทสี่ ภาวะสมดุล (M) 0.20 - x
คํานวณหา pH วิธีที่ 1
[H3O+] = Ka [C6H5COOH]
[C6H5COO-]
0.20 - x 0.20
= 6.46 x 10-5 x 0.15 + x ≈ 6.46 x 10-5 x 0.15
= 8.61 x 10-5 mol/dm3
pH = -log (8.61 x 10-5)
pH = 5 – 0.93
pH = 4.07
คํานวณหา pH วธิ ีที่ 2 [C6H5COO-]
[C6H5COOH]
pH = pKa + log
= -log (6.46 x 10-5) + log 0.15
0.20
pH = 4.19 – 0.12
pH = 4.07
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบัฟเฟอร 75
เม่ือเตมิ NaOH 0.05 mol ลงในสารละลาย คํานวณความเขม ขนของสารตางๆ หลงั จาก
เกดิ ปฏกิ ิริยาไดดงั นี้
ความเขมขนเร่ิมตน(M) OH-(aq) + C6H5COOH(aq) C6H5COO-(aq) + H2O(l)
0.05 0.20 0.15
ความเขม ขนท่ีเปลี่ยนแปลง(M) -0.05 -0.05 +0.05
ความเขมขนหลังปฏิกริ ยิ า(M) 0 0.15 0.20
สารละลายบฟั เฟอรห ลังจากเตมิ NaOH จะประกอบดวย C6H5COOH 0.15 mol/dm3
และ C6H5COO- 0.20 mol/dm3 ซ่ึงสามารถคํานวณความเขมขน ของ H3O+ทภี่ าวะสมดุล
ไดด งั น้ี
C6H5COOH(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + C6H5COO-(aq)
0 0.20
ความเขมขน เริ่มตน (M) 0.15 +x +x
x 0.20 + x
ความเขมขนทีเ่ ปลี่ยนแปลง (M) -x
ความเขม ขนท่สี ภาวะสมดุล (M) 0.15 - x
คํานวณหา pH วิธที ี่ 1
Ka = [H3O+][C6H5COO-] = 1.8 × 10-5
[C6H5COOH]
[H3O+] = Ka [C6H5COOH]
[C6H5COO-]
[H3O+] = 6.46 x 10-5 x 0.15 - x ≈ 6.46 x 10-5 x 0.15
0.20 + x 0.20
= 4.85 × 10-5 mol/dm3
pH = -log (4.85 ×10-5)
pH = 4.31
ชดุ กิจกรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบัฟเฟอร 76
คํานวณหา pH วธิ ที ่ี 2 [C6H5COO-]
[C6H5COOH]
pH = pKa + log
= -log (6.46 x 10-5) + log 0.20
0.15
pH = 4.19 + 0.12
pH = 4.31
∴ การเติม NaOH 0.05 mol ลงในสารละลายบัฟเฟอร จะทําให pH ของสารละลาย
เปลย่ี นแปลงจาก 4.07 ไปเปน 4.31 คอื เปลี่ยนไป 0.24 หนวย
6. ในการเตรยี มสารละลายบฟั เฟอรจาก CH3COOH 100 cm3 กับ CH3COONa 100 cm3
โดยใช สารละลาย CH3COOH และ CH3COONa ท่ีมคี วามเขม ขน แตกตางกันดังแสดง
ในตาราง
สารละลายบัฟเฟอร ความเขมขนของ ความเขมขนของ
CH3COOH (mol/dm3) CH3COONa (mol/dm3)
A
B 0.01 0.01
C 0.1 0.01
D
0.1 0.1
0.1 1
กําหนดให Ka ของ CH3COOH เทากับ 1.8 x 10-5
6.1 สารละลายบัฟเฟอรท่ีมี pH สูงสุด คือ.........................D........................................
6.2 สารละลายบัฟเฟอรท่ีมี pH ต่ําสดุ คือ.........................B........................................
6.3 สารละลายบัฟเฟอรท ่ีมี pH เทากัน คือ...................A และ C….............................
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบัฟเฟอร 77
7. พิจารณาสารละลายตอไปนี้
ก. ละลาย KCl 1 mol และ HCl 1 mol ในน้ําปรมิ าตร 1000 cm3
ข. ผสม HCl เขม ขน 1.0 mol/dm3 ปรมิ าตร 20 cm3 กับ NH3 เขม ขน 2.0 mol/dm3
ปริมาตร 20 cm3
ค. ผสม NaOH เขมขน 1.0 mol/dm3 ปรมิ าตร 50 cm3 กบั CH3COOH เขมขน
1.0 mol/dm3 ปริมาตร 25 cm3
สารละลายผสมในขอ ใดเปนสารละลายบฟั เฟอร เพราะเหตุใด
สารละลายผสมในขอ ข. เปนสารละลายบฟั เฟอร เพราะ
1 dm3
mol HCl = 1.0 mol x 1000 cm3 x 20 cm3
1 dm3
= 2.0 x 10-2 mol
1 dm3
mol NH3 = 2.0 mol x 1000 cm3 x 20 cm3
1 dm3
= 4.0 x 10-2 mol
สมการแสดงปฏิกิรยิ าท่ีเกิดขึ้นระหวา ง HCl และ NH3
จํานวนโมล(mol) HCl(aq) + NH3(aq) NH4Cl(aq)
เรม่ิ ตน 2.0 x 10-2 4.0 x 10-2 0
เปลีย่ นแปลง -2.0 x 10-2 -2.0 x 10-2 +2.0 x 10-2
เมอ่ื เกิดปฏิกริ ิยา
หลังเกดิ ปฏิกริ ิยา 0 2.0 x 10-2 2.0 x 10-2
หลังเกดิ ปฏกิ ิรยิ าเบสออน NH3 เหลอื และเกดิ ผลิตภัณฑซึง่ เปน เกลอื ของกรดออน
ซ่งึ กรดออนท่ีเหลือและผลติ ภณั ฑทเ่ี กิดขน้ึ จะรวมเปนสารละลายบฟั เฟอร
สว นสารละลายผสมในขอ ก. เปนสารละลายผสมของกรดแกกบั เกลือและสารละลาย
ผสมในขอ ค. หลังเกิดปฏกิ ริ ยิ าเบสแก NaOH เหลอื และเกิดผลติ ภัณฑซึ่งเปน เกลอื
CH3COONa ซง่ึ เปนสารละลายผสมของเบสแกก ับเกลือ ดงั นั้นสารละลายผสมในขอ ก.
และ ค. จงึ ไมมสี มบตั เิ ปนสารละลายบฟั เฟอร
ชุดกจิ กรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบฟั เฟอร 78
เฉลยใบกจิ กรรมที่ 7
กิจกรรมนําความรไู ปใชใหเกดิ ประโยชน
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรูวิทยาศาสตรที่ 8
เร่ือง สารละลายบฟั เฟอร
1. วธิ ีการเตรียมสารละลายบฟั เฟอร
1.1 คาํ นวณหาปริมาตรของสารละลาย CH3COOH 0.2 mol/dm3 และสารละลาย
CH3COONa 0.2 mol/dm3 ทต่ี อ งใชใ นการเตรยี มสารละลายบฟั เฟอร
จากสมการ Henderson - Hasselbalch
pH = pKa + log [คูเบสของกรดออ น]
[กรดออน]
แทนคา ลงในสมการ
pH = pKa + log [CH3COO-]
[CH3COOH]
4 = -log(1.8 x 10-5) + log [CH3COO-]
[CH3COOH]
4 = -log1.8 + -log10-5 + log [CH3COO-]
[CH3COOH]
4 = -0.26 + 5 + log [CH3COO-]
[CH3COOH]
4 – 4.74 = log [CH3COO-]
[CH3COOH]
10-074 = [CH3COO-]
[CH3COOH]
ชุดกิจกรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบฟั เฟอร 79
0.18 = [CH3COO-]
[CH3COOH]
[CH3COO-] = 0.18[CH3COOH]………………………..(1)
[CH3COOH] + [CH3COO-] = 0.2……………………..(2)
แทนคา สมการ (1) ลงในสมการ (2)
[CH3COOH] + 0.18[CH3COOH] = 0.2
0.2
[CH3COOH] = 1.18
[CH3COOH] = 0.17 mol/dm3
จากสมการ M1V1 = M2V2
แทนคาลงในสมการ
(0.2)(V1) = (0.17)(100)
V1 = 85 cm3
∴ ปรมิ าตรของสารละลาย CH3COOH เทากับ 85 cm3
แทนคา [CH3COOH] ลงในสมการที่ (2)
จะได [CH3COOH] + [CH3COO-] = 0.2
0.17 + [CH3COO-] = 0.2
[CH3COO-] = 0.03 mol/dm3
จากสมการ M1V1 = M2V2
แทนคา ลงในสมการ
(0.2)(V1) = (0.03)(100)
V1 = 15 cm3
∴ ปรมิ าตรของสารละลาย CH3COONa เทา กบั 15 cm3
1.2 ผสมสารละลาย CH3COOH เขมขน 0.2 mol/dm3 ปริมาตร 85 cm3 กับสารละลาย
CH3COONa เขมขน 0.2 mol/dm3 ปริมาตร 15 cm3 เขาดวยกัน และตรวจสอบคา
พีเอชของสารละลายบัฟเฟอรที่เตรียมไดดวยเครอื่ ง pH meter ได pH เทา กบั 4
ชุดกิจกรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบัฟเฟอร 80
2. จงยกตวั อยา งการนําสารละลายบฟั เฟอรไปใชประโยชน
- การเพาะเชื้อจุลินทรียซ่ึงตองอยูในตัวกลางที่เปนสารละลายบัฟเฟอรเพ่ือ
ปองกันการสูญเสยี ผลผลติ เนือ่ งจากการเปลีย่ นแปลง pH อยางรวดเรว็
- การเตรยี มยาจะตองใชสารละลายบัฟเฟอรเปนสวนผสมเพ่อื ลดการเสื่อมของ
ยาและทําใหก ารตอตา นของรา งกายมนุษยต อยาลดลง เปนตน
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบัฟเฟอร 81