เอกสารเคมี 4 (ว32224) - กรด-เบส

เอกสารประกอบการเรยี นรู้ ว32224 หนา้ 48
8. ถา้ ใช้อินดเิ คเตอร์ K จุดยุติจะใช้ NaOH กี่ลูกบาศก์เซนติเมตร ______________________________________
9. ถ้าใชอ้ ินดเิ คเตอร์ A จดุ ยุตจิ ะใช้ NaOH กลี่ กู บาศก์เซนติเมตร ______________________________________
10. ถา้ ใชอ้ ินดิเคเตอร์ L จดุ ยุติจะใช้ NaOH กีล่ กู บาศก์เซนติเมตร ______________________________________

2. นำ NaOH มาไทเทรตกบั HCl ไดผ้ ลดังนี้

1. อินดเิ คเตอรใ์ ด เหมาะสมที่สุดใช้บอกจดุ ยุติ ___________________________________________________
2. อินดเิ คเตอร์ใดเปล่ียนสกี อ่ นถึงจุดสมมลู ______________________________________________________
3. อินดเิ คเตอรใ์ ดเปล่ยี นสีหลงั ถงึ จดุ สมมูล ______________________________________________________
4. ถ้าใช้ H เปน็ อดิ เิ คเตอร์ ณ จุดยตุ ิ สีจะเปลี่ยนแปลงอยา่ งไร ________________________________________
5. จดุ ยตุ ิใช้ HCl กีล่ กู บาศกเ์ ซนติเมตร _________________________________________________________
6. ถา้ ใชอ้ ินดเิ คเตอร์ E จดุ ยุติจะใช้ HCl ก่ีลูกบาศก์เซนตเิ มตร ________________________________________
7. ถ้าใช้อนิ ดิเคเตอร์ F จุดยุตจิ ะใช้ HCl กี่ลูกบาศก์เซนติเมตร ________________________________________
8. ถ้าใช้อินดเิ คเตอร์ K จดุ ยุติจะใช้ HCl กล่ี กู บาศกเ์ ซนติเมตร ________________________________________
9. ถ้าใช้อนิ ดเิ คเตอร์ M จดุ ยุติจะใช้ HCl กี่ลูกบาศกเ์ ซนตเิ มตร ________________________________________
10. ถา้ ใช้อินดเิ คเตอร์ A จุดยุติจะใช้ HCl ก่ีลูกบาศกเ์ ซนติเมตร ________________________________________
11. ถ้าใชอ้ ินดิเคเตอร์ B จดุ ยุติจะใช้ HCl ก่ีลกู บาศก์เซนตเิ มตร ________________________________________

เอกสารประกอบการเรียนรู้ ว32224 หน้า 49
Ex.2 เมอื่ นำกรด HA, HB, HC ท่ีเขม้ ข้นเท่ากันจำนวน 10 cm3 มาไทเทรตกบั สารละลาย NaOH 0.1 mol/dm3 ได้กราฟ

1. จุดยุติใช้ NaOH ก่ีลูกบาศก์เซนตเิ มตร __________________________________________________________
2. อนิ ดเิ คเตอรใ์ ดเหมาะสมในการหาจดุ ยุติของกรด HA กับ NaOH _______________________________________
3. อินดิเคเตอรใ์ ดเหมาะสมในการหาจุดยตุ ิของกรด HB กับ NaOH _______________________________________
4. อินดิเคเตอร์ใดเหมาะสมในการหาจุดยุติของกรด HC กับ NaOH _______________________________________
5. จงเปรยี บเทยี บค่า pH จุดยุติของกรดเหล่านจ้ี ากมากไปนอ้ ย __________________________________________
6. จงเรยี งลำดับความเป็นกรดของสารละลายท้งั สามชนิด ______________________________________________
7. กรดใดมีค่า Ka ต่ำสุด ______________________________________________________________________
2. ดจู ากการนำไฟฟ้าของสารละลาย

วิธนี ี้จะใช้ไดด้ ีกบั กรดและเบสทน่ี ำมาไทเทรตทำปฏิกิรยิ ากันแล้วตกตะกอนสารทไี่ ม่ตกตะกอนก็ตรวจสอบได้ แตต่ ้อง
ใชเ้ ครอื่ งตรวจการนำไฟฟ้าที่มคี วามไวสงู (จุดยุติ คอื จุดท่ีสารละลายจะนำไฟฟ้าได้นอ้ ยท่ีสดุ )

H2SO4

BaSO4

เอกสารประกอบการเรียนรู้ ว32224 หนา้ 50
แบบฝกึ หดั ที่ 11 : การไทเทรต

คำนวณโดยใชส้ ตู ร

aC1V1 = bC2V2
a x mol x 1,000 = bC2V2

a x g x 1,000 = bC2V2
M
cC3V3
aC1V1 + bC2V2 =

1 เมื่อนำ HCl เข้มข้น 0.1 mol/L ปรมิ าตร 50 mL มาไทเทรตกบั NaOH เข้มข้น 0.2 mol/L จะต้องใช้ NaOH ปรมิ าตรก่ี mL

2 จงหาวา่ จะต้องใช้ NaOH 5 mol/L กี่มิลลลิ ิตร จงึ ทำปฏิกริ ยิ าพอดกี บั H2SO4 2 mol/L จำนวน 200 mL

3 จะต้องใช้ Ba(OH)2 เข้มขน้ 2.5 mol/L ก่ี mL เพือ่ ไทเทรตกบั H2SO4 เข้มข้น 1 mol/L ปริมาตร 500 mL

ปริมาตรกรด HNO3 เอกสารประกอบการเรยี นรู้ ว32224 หน้า 51
่ีทเ ิตมลงไป (mL)4. ในการไทเทรต HNO3 กับสารละลาย NaOH เข้มข้น 40% โดยมวล/ปริมาตร ตอ้ งใช้ NaOH 30 mL ในการไทเทรตหา

จุดยุติโดยการนำไฟฟ้าไดผ้ ลดังน้ี จงหาความเข้มข้นของ HNO3

การนำไฟฟ้า

5. ในการไทเทรตสารละลายแอมโมเนีย (NH3) ปริมาตร 25.0 มลิ ลิตร กับสารละลายกรดไฮโดรคลอริก (HCl) 0.5 โมลตอ่ ลิตร
โดยใชเ้ มทลิ เรดเปน็ อินดเิ คเตอร์ ปรมิ าตรสารละลายกรดไฮโดรคลอรกิ ท้ีเทา่ กับ 32.4 มลิ ลิตร สารละลายแอมโมเนยี มคี วาม
เขม้ ข้มร้อยละเทา่ ใดโดยมวลต่อปรมิ าตร

6. วิตามีนซีมีกรดแอสคอร์บกิ (C6H8O6) เป็นส่วนประกอบสำคัญ กรดน้ีทำปฏกิ ริ ยิ ากบั โซเดยี มไฮดรอกไซด์ (NaOH)
ดงั สมการ C6H8O6 (aq) + 2NaOH (aq) Na2C6H8O6 (aq) + 2H2O (l)
ถ้านำวิตามินซชี นิดเดตัวอยา่ งหนึ่ง 0.1 กรัม มาละลายนำ้ แล้วไทเทรตกบั สารละลายโซเดยี มไฮดรอกไซด์ 15.20 มลิ ลิลติ ร
วติ ามนิ ซีตัวอย่างนีม้ ีกรดแอสคอร์บิกรอ้ ยละโดยมวลเท่าใด

เอกสารประกอบการเรียนรู้ ว32224 หนา้ 52
7. นำกรด H2SO4 ซง่ึ มีความเขม้ ขน้ มา 10 mL เตมิ นำ้ ลงไป 90 mL แล้วนำมาไทเทรตกับสารละลาย NaOH 5 mol/L

ใช้ NaOH 20 mL จงหาความเขม้ ข้นของกรด H2SO4 กอ่ นเจือจาง

8. กรดแก่มอนโปรตกิ ชนดิ หน่ึง จำนวน 1.25 กรัม ทำปฏิกิริยาพอดีกบั สารละลาย NaOH ทมี่ ีค่า pH เท่ากับ 12 จำนวน
250 มลิ ลิตร ถา้ นำกรดน้มี า 10 กรัม มาละลายในนำ้ จนมไี ด้สารละลาย 2 ลติ ร สารละลายทีไ่ ด้จะมี pH เท่าใด

9. สารตัวอย่างชนดิ หน่ึงหนัก 1.6 กรมั มี NaOH เป็นองค์ประกอบถ้านำสารตัวอย่างชนดิ น้มี าไทเทรตกับสารละลาย HCl 0.2
mol/L ใชป้ ริมาตร 150 mL สารตัวอย่างดังกลา่ วมี NaOH เป็นองค์ประกอบกเ่ี ปอร์เซน็ ต์

10. ยาลดกรดชนดิ หนง่ึ มี Mg(OH)2 ผสมแปง้ ถ้านำยาชนดิ นี้ มี 0.1 กรมั มาไทเทรตจนถึง จดุ ยุติด้วย HCl เข้มข้น 0.01 mol/L
จำนวน 100 mL จงหาวา่ ในยา 1 กรัม จะมี Mg(OH)2 เปน็ องคป์ ระกอบกกี่ รมั

เอกสารประกอบการเรยี นรู้ ว32224 หนา้ 53

8. สารละลายบัฟเฟอร์

ความหมายของบฟั เฟอร์.

บฟั เฟอร์ คือ สารที่สามารถควบคมุ pH ได้ แมว้ ่าเติมกรดแกห่ รอื เบสแก่ลงไปเล็กนอ้ ย

Ex. พจิ ารณาขอ้ มลู การเปล่ยี นแปลง pH เมอ่ื เติม HCl และ NaOH ปรมิ าณเล็กนอ้ ย ลงไปในสารละลาย A B และ C

สารทีน่ ำมาทดสอบ pH

1. สารละลาย A (100 mL) 7
2. สารละลาย A (100 mL) + 0.001 mol HCl 2
3. สารละลาย A (100 mL) + 0.001 mol NaOH 12
1. สารละลาย B (100 mL) 4.76
2. สารละลาย B (100 mL) + 0.001 mol HCl 4.67
3. สารละลาย B (100 mL) + 0.001 mol NaOH 4.85
1. สารละลาย C (100 mL) 9.20
2. สารละลาย C (100 mL) + 0.001 mol HCl 9.12
3. สารละลาย C (100 mL) + 0.001 mol NaOH 9.29

สารใดเปน็ บฟั เฟอร์__________________เพราะ________________________________________________________

เอกสารประกอบการเรียนรู้ ว32224 หน้า 54

ชนดิ ของบฟั เฟอร์.
บัฟเฟอร์แบ่งเป็น 2 ชนดิ คอื

1. บฟั เฟอร์กรด คอื บฟั เฟอร์ที่เปน็ คกู่ รด คู่เบส ของกรดอ่อน หรอื บัฟเฟอรท์ เ่ี กิดจากกรดออ่ นกบั เกลอื ของกรดอ่อน เชน่

เรยี กชือ่ ตาม กรดออ่ น CH3COOH ค่กู รด เรยี กชอ่ื ตาม เบรนิ

บฟั เฟอร์ เกลอื ของกรดอ่อน CH3COONa คู่เบส สเตด – ลาวรี
(Buffer) Bronsted – Lowry

ตัวอย่างบัฟเฟอรก์ รด

ลำดบั กรดออ่ น (คกู่ รด) เกลอื ของกรดอ่อน (ค่เู บส)

1 CH3COOH CH3COONa
2

3

4

5

6
2. บฟั เฟอร์เบส คือ บฟั เฟอร์ท่เี ป็นคกู่ รด คูเ่ บส ของเบสอ่อน หรอื บฟั เฟอร์ทเี่ กิดจากเบสออ่ นคู่กับเกลอื ของเบสอ่อน เชน่

เรยี กชือ่ ตาม เบสอ่อน NH4OH คเู่ บส เรยี กช่ือตาม เบรนิ
บัฟเฟอร์ เกลือของเบสอ่อน NH4Cl คู่กรด สเตด – ลาวรี
(Buffer)
ตัวอยา่ งบฟั เฟอรเ์ บส เบสออ่ น (คเู่ บส) Bronsted – Lowry
NH3(NH4OH)
ลำดบั เกลือของเบสอ่อน (คู่กรด)
1 CH3NH2
2 NH4Cl
CH3NH3Cl

Ex. สารละลายต่อไปน้สี ารใดเป็นบฟั เฟอร์กรด, บัฟเฟอรเ์ บส หรือไม่เป็นบฟั เฟอร์

HCN กบั KCN _________________________________ H2S กับ NaHS ________________________________
NH4Cl กับ NH3 ________________________________ NaF กบั HF __________________________________
CH3NH2 กับ CH3NH3Cl __________________________ KNO2 กับ HNO2 _______________________________
HCl กบั NaCl _________________________________ KOH กับ KCl _________________________________

การควบคุมค่า pH ของสารละลายบฟั เฟอร์, เอกสารประกอบการเรียนรู้ ว32224 หน้า 55

ตัวอย่างการควบคุม pH ของสารละลายบฟั เฟอร์ เตมิ
เติม H+
OH-

กรดอ่อน CH3COOH CH3COO- เกลอื ของกรดออ่ น
(คู่เบส)
(คกู่ รด) CH3COOH CH3COO-

ถา้ เตมิ กรด เช่น HCl ลงไป H+ ในกรด จะถกู สะเทนิ ด้วยคเู่ บส ดงั นี้

CH3COO- (aq) + H+ (aq) CH3COOH (aq)

จากสมการจะเห็นได้วา่ H+ จะถูก CH3COO- จับกลายเป็น CH3COOH สำหรบั CH3COOH เป็นสารท่แี ตกตวั ให้ H+

ได้นอ้ ยมาก เพราะเปน็ กรดอ่อน pH ในบกี เกอร์จงึ เปล่ียนแปลงเล็กน้อย หรอื คงท่ีเม่ือเตมิ กรดลงไปในสารละลายบัฟเฟอร์

ถ้าเติมเบส เช่น KOH ลงไป OH- ในเบส จะถูกสะเทินดว้ ยคกู่ รด ดงั นี้

CH3COOH (aq) + OH- (aq) CH3COO- (aq) + H2O (aq)

จากสมการจะเหน็ ได้วา่ OH- จะถูก CH3COOH จับทำลายไป กลายเปน็ CH3COO- และ H2O ความเป็นเบสจึงไม่

เพิม่ ขนึ้ pH ในบกี เกอรจ์ ึงเปลย่ี นแปลงเลก็ น้อย หรอื คงทเี่ ม่อื เตมิ กรดลงไปในสารละลายบัฟเฟอร์

สรปุ ไดว้ ่า
ถ้าเตมิ กรดลงไป H+ ในกรด จะถูกสะเทินดว้ ย คเู่ บส
ถา้ เตมิ เบสลงไป OH- ในเบส จะถกู สะเทินด้วย คูก่ รด

หมายเหตุ กรดแก่ เบสแก่ เป็นบฟั เฟอร์ไมไ่ ด้ เพราะสารพวกนีแ้ ตกตัว 100 เปอร์เซ็นต์ ไมม่ ีโอกาสเกดิ ค่กู รด คู่เบส

เอกสารประกอบการเรียนรู้ ว32224 หนา้ 56

Ex.1 มหี ลอดทดลอง 2 หลอดบรรจสุ ารดังนี้

น้ำกลั่น CH3COOH
1 CH3COONa

2

1. ถา้ เติมกรด HCl เข้มขน้ 0.1 mol/L จำนวน 2 mL pH ของท้ังสองหลอดเปล่ียนไปอย่างไร

หลอดท่ี 1 ______________________________________________________________________________
หลอดที่ 2 ______________________________________________________________________________
2. ถ้าเติม KOH เข้มขน้ 0.05 mol/L จำนวน 5 หยด pH ของทัง้ สองหลอดเปล่ียนไปอย่างไร

หลอดท่ี 1 ______________________________________________________________________________
หลอดท่ี 2 ______________________________________________________________________________
Ex.2 สารละลายบัฟเฟอร์ตอ่ ไปน้ี ควบคมุ คา่ pH ได้อย่างไร เมอ่ื เติมกรดหรอื เบสลงไป
1. HCN กบั KCN

2. NH3 กบั NH4Cl

3. NaHSO4 กับ Na2SO4

เอกสารประกอบการเรียนรู้ ว32224 หนา้ 57

การพจิ ารณาสารทเ่ี ป็นบฟั เฟอร์,
1. สารทท่ี ำปฏิกริ ิยากบั กรดแก่ และเบสแก่ แลว้ มี อ่อนเหลอื อยู่ (ออ่ นในทน่ี ้ี หมายถงึ กรดอ่อน เบสอ่อน เกลือของกรด

ออ่ น เกลอื ของเบสออ่ นก็ได)้

จงทำเครอ่ื งหมาย / หน้าสารละลายทีเ่ ปน็ บัฟเฟอร์ และเครอ่ื งหมาย X หนา้ สารละลายทไี่ ม่เป็นบฟั เฟอร์

___________ 1. CH3COOH 2 mol/L จำนวน 10 mL กับ NaOH 3 mol/L จำนวน 5 mL

___________ 2. HNO2 1 mol/L จำนวน 20 mL กับ NaOH 1 mol/L จำนวน 10 mL

___________ 3. HCN 2 mol/L จำนวน 20 mL กบั KOH 1 mol/L จำนวน 40 mL

___________ 4. HF 1 mol/L จำนวน 30 mL กบั LiOH 2 mol/L จำนวน 30 mL

___________ 5. NH3 3 mol/L จำนวน 50 mL กบั HCl 1 mol/L จำนวน 20 mL

___________ 6. KCN 2 mol/L จำนวน 10 mL กับ HI 1 mol/L จำนวน 10 mL

___________ 7. CH3COONa 2 mol/L จำนวน 40 mL กบั H2SO4 2 mol/L จำนวน 20 mL

___________ 8. CH3COOH 1 mol/L จำนวน 20 mL กบั NaCN 1 mol/L จำนวน 10 mL

2. สารทไ่ี ม่ทำปฏิกิริยากนั และเปน็ สารคูก่ รดคู่ – เบส กนั

จงทำเครื่องหมาย / หนา้ สารละลายท่เี ป็นบฟั เฟอร์ และเครื่องหมาย X หน้าสารละลายที่ไม่เป็นบัฟเฟอร์

___________ 1. KNO2 0.05 mol/ L จำนวน 5 mL กบั HNO2 0.05 mol/ L จำนวน 10 mL

___________ 2. CH3COOH 0.20 mol/ L จำนวน 4 mL กบั CH3COONa 0.20 mol/ L จำนวน 10 mL

___________ 3. NaHSO4 0.60 mol/ L จำนวน 3 mL กับ NaOH 0.30 mol/ L จำนวน 7 mL

___________ 4. NH3 0.50 mol/ L จำนวน 10 mL กบั NH4Cl 0.80 mol/ L จำนวน 5 mL

___________ 5. Na2HPO4 0.30 mol/ L จำนวน 20 mL กับ KH2PO4 0.20 mol/ L จำนวน 30 mL

___________ 6. NaHS 2.00 mol/ L จำนวน 50 mL กบั Na2S 1.00 mol/ L จำนวน 30 mL

___________ 7. LiCN 3.00 mol/ L จำนวน 40 mL กบั LiF 1.00 mol/ L จำนวน 20 mL

เอกสารประกอบการเรียนรู้ ว32224 หนา้ 58

การคำนวณค่า pH ของสารละลายบัฟเฟอร์,

HA + H2O H3O+ + A-

Ka = [H3O+][A-]
[H3O+] =
[HA]
ใชส้ ตู ร Ka.[HA]
[A-]

บัฟเฟอรก์ รด บัฟเฟอรเ์ บส

_____________________________ _____________________________

[กรด] [เบส]
[H+] = Ka.[เกลือ] [OH-] = Kb.[เกลอื ]

[กรด] [เบส]
pH = pKa – log [เกลอื ] pOH = pKb – log [เกลอื ]

สารละลายบัฟเฟอรจ์ ะมปี ระสิทธภิ าพดที สี่ ุดเมือ่ [HA] = [A] ซ่ึงภาวะนี้ [H+] จะเทา่ กับ Ka ด้วยเหตนุ ้ีจึงเลือกใชบ้ ฟั เฟอร์
ทีป่ ระกอบด้วยกรดซงึ่ มีคา่ pKa ใกลเ้ คียงกบั pH ที่ต้องการเตรียม

Ex.1 สารละลายผสมที่มี HCN ความเข้มข้น 4.5 x 10-2 mol/L และ NaCN ความเข้มข้น 1.5 x 10-2 mol/L จะมี pH ของ
สารละลายเท่าใด เม่ือ HCN มี Ka = 1.0 x 10-5

เอกสารประกอบการเรยี นรู้ ว32224 หน้า 59
แบบฝึกหัดที่ 12 : สารละลายบฟั เฟอร์
1. สารละลายผสมที่มี NH4OH ความเข้มข้น 1.6 x 10-3 mol/L และ NH4Cl ความเข้มข้น 4 x 10-3 mol/L จะมี pH ของ
สารละลายเท่าใด เมอ่ื NH4OH มี Kb = 0.1 x 10-5

2. จงคำนวณคา่ pH ของสารละลายทไ่ี ดจ้ ากการผสม NaOH 0.1 mol/L จำนวน 200 mL กับ CH3COOH 0.2 mol/Lจำนวน
300 mL กำหนด Ka ของ CH3COOH = 1.8 x 10-5 (log3.6 = 0.56)

3. จะต้องใช้ NaCN กี่โมล ละลายน้ำ HCN 0.2 mol/Lปริมาตร 1 L จึงทำให้สารละลายมี [H3O+] เท่ากับ 1.0 x 10-6 mol/L
(Ka ของ HCN = 5 x 10-10 )

เอกสารประกอบการเรยี นรู้ ว32224 หน้า 60
4. ถ้าต้องการเตรียมสารละลายบัฟเฟอร์ pH 8 ปริมาตร 40 mL จากเบสอ่อน 0.05 mol/L ปริมาตร20 cm3 ผสมกับเกลือ

ของเบสนน้ั 5 กรมั ในสารละลาย 20 mL มวลโมเลกุลของเกลอื ของเบสทีใ่ ช้จะตอ้ งมคี ่าเทา่ ใด (กำหนดให้ Kb ของเบสอ่อน
เทา่ กับ 1.0 x 10-6)

5. ถา้ ผสมสารละลายกรดไนทรัส (HNO2) 0.1 โมลต่อลติ ร ปรมิ าตร 25.0 มิลลิตรกับสารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH)
0.050 โมลต่อลิตร ปริมาตร 10.0 มิลลิตร

5.1 หลงั ปฏิกิริยาสนิ้ สดุ ลงมีสารใดบ้างอย่ใู นสาระลาย

5.2 สารละลายหลงั ปฏกิ ริ ยิ าสน้ิ สุดลงเปน็ สารละลายบัฟเฟอร์ หรือไม่

5.3 สารละลายหลงั ปฏิกิริยาส้ินสดุ ลง มีสมบัตเิ ปน็ กรด เบส หรอื กลาง