แบบฝึกทักษะ กรด เบส

แบบฝึกทกั ษะ

เร่ือง กรด – เบส

ชนั้ มัธยมศึกษาปที ี่ 5

ชอ่ื ชน้ั เลขที่
โรงเรียนอุบลรัตนราชกัญญาราชวิทยาลยั นครราชสมี า

สานักงานเขตพ้ืนทีก่ ารศกึ ษามัธยมศึกษาเขต 31
รายวิชา เคม4ี รหสั วชิ า ว32224 ช้นั มัธยมศกึ ษาปีที่ 5

คานา

แบบฝกึ ทกั ษะการคานวณแก้โจทย์ปัญหาวิชาเคมีฉบบั นจี้ ัดทาขึ้นเพ่ือให้
ผู้เรียนได้ฝึกทักษะการคิดคานวณแก้โจทย์ปัญหาวิชาเคมี เร่ือง กรด-เบส
เพ่ือเป็นการส่งเสริมทักษะทางด้านการเรียนในรายวิชาเคมีให้เกิด
ประสทิ ธิภาพย่ิงขึ้น

ผ้จู ดั ทาหวังเปน็ อยา่ งยง่ิ ว่าแบบฝกึ ทักษะการคานวณแกโ้ จทย์ปัญหาวิชา
เคมีฉบับน้ี จะเป็นประโยชน์กับผใู้ ช้ในด้านการพัฒนาการเรียนรายวิชาเคมี
ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ขอขอบคุณนักเรียนทุกคนท่ีให้ความร่วมมือและ
คุณครูพี่เล้ียงท่ีให้คาปรึกษา ชี้แนะจนส่งผลให้ชุดแบบฝึกทักษะการคานวณ
แก้โจทย์ปัญหาวชิ าเคมีฉบบั นส้ี มบรู ณ์สาเรจ็ ไปไดด้ ้วยดี

นางสาวโชตกิ า โชตดิ ษิ ณันน์
นางสาวนฤภร วาตาดา
ผสู้ อน

1

คาแนะนาสาหรับนกั เรยี น

แบบฝึกทักษะการคานวณแก้โจทย์ปัญหาวิชาเคมีหน่วยการเรียนรู้ที่ 10
เร่ือง กรด – เบส ช้ันมัธยมศึกษาปีท่ี 5 ให้นักเรียนอ่านและทาความเขา้ ใจ
คาชแี้ จงการทาแบบฝกึ ทกั ษะนี้ให้ชดั เจน

1. ทาแบบทดสอบก่อนเรียนจานวน 15 ขอ้ เพ่ือประเมินความรู้พ้ืนฐาน
ของนักเรียน

2. นักเรียนจะต้องตั้งใจทาแบบฝึกทักษะให้ถูกต้อง และลงมือปฏิบัติ
พร้อมคดิ วเิ คราะหอ์ ย่างมวี จิ ารณญาณของโจทยแ์ ตล่ ะขอ้ อย่างละเอียดถถี ้วน

3. ทาแบบทดสอบหลังเรียน จานวน 15 ข้อ
4. นกั เรยี นไดค้ ะแนนสอบหลงั เรียนรอ้ ยละ 60 ขน้ึ ไป ถอื ว่าผา่ นเกณฑ์

2

แบบทดสอบกอ่ นเรยี น

1. ขอ้ ใดกล่าวถกู ตอ้ งเก่ยี วกับกรดตามทฤษฎีกรด-เบสอาร์เรเนียส
ก. กรดคอื สารที่ใหโ้ ปรตอน
ข. กรดคือสารทร่ี บั คอู่ ิเลก็ ตรอน
ค. กรดคอื สารทลี่ ะลายน้าแล้วแตกตัวให้ไฮโดรเจนไอออน (H+)
ง. ไมม่ ีขอ้ ใดถกู

2. ขอ้ ใดกลา่ วถูกต้องเกย่ี วกบั เบสตามทฤษฎกี รด-เบสเบรินสเตด-ลาวรี
ก. เบสคือสารที่รับโปรตอน
ข. เบสคือสารที่ใหค้ ู่อเิ ลก็ ตรอน
ค. เบสคอื สารท่ีละลายน้าแลว้ แตกตัวใหไ้ ฮดรอกไซด์ไอออน (OH-)
ง. ไมม่ ีขอ้ ใดถูก

3. ขอ้ ใดกล่าวถกู ต้อง

ก. สารท่เี ป็นคู่กรด-เบสจะมโี ปรตอนตา่ งกนั 1 โปรตอน

ข. สารทีเ่ ป็นค่กู รด-เบสจะมโี ปรตอนเทา่ กนั 1 โปรตอน

ค. สารที่เปน็ คกู่ รดจะมโี ปรตอนนอ้ ยกว่าเบส 1 โปรตอน

ง. สารทเี่ ปน็ คเู่ บสจะมีโปรตอนมากกว่ากรด 1 โปรตอน

4. ค่กู รดของ S2- คอื สารใด
ก. HS-
ค. OH- ข. H2S
5. ขอ้ ใดตอ่ ไปนีเ้ ปน็ กรดแกเ่ บสแก่ทัง้ หมด ง. H2O

ก. HI , HCl , HNO2 , LiOH , Sr(OH)2 , C6H5NH2
ข. HF , HBr , HCN , Ba(OH)2 , Ca(OH)2 , CH3NH2
ค. HCIO4 , HCl , HBr , NaOH , KOH , Ca(OH)2
ง. HNO3 , HF , HClO4 , CH3NH2 , C6H5NH2 , C2H5NH2

3

แบบทดสอบกอ่ นเรยี น

6. การระบุความเปน็ กรด-เบสของสารละลายเกลือไดจ้ ากค่า Ka หรอื Kb ของไอออนทเี่ กิดปฏิกิริยาไฮโดรลิซิส

ขอ้ ใดตอ่ ไปนถี้ ูกตอ้ ง
ก. Ka > Kb สารละลายมีสมบัติเปน็ กรด
ข. Ka > Kb สารละลายมสี มบตั ิเป็นเบส
ค. Kb > Ka สารละลายมีสมบตั เิ ป็นกรด
ง. Ka  Kb สารละลายมสี มบัติเปน็ เบส

7. สารละลายกรดชนดิ หนงึ่ มคี วามเขม้ ข้นของไฮโดรเนยี มไอออนเทา่ กบั 2 x 10-2 โมลตอ่ ลิตร สารละลาย

น้ีมี pH เท่าใด

ก. 1.6 ข. 1.7

ค. 1.8 ง. 1.9

8. ปฏิกริ ยิ าเคมีระหวา่ งสารละลายกรดและเบสท่พี อดีกนั เรยี กวา่ อะไร

ก. ปฏิกริ ิยาสะเทิน ข. ปฏกิ ริ ิยารีดักชัน

ค. ปฏกิ ิริยาไฮโดรลิซิส ง. ปฏิกิรยิ าออกซเิ ดชนั

9. สารคใู่ ดตอ่ ไปนเ้ี ป็นกรดแกแ่ ละเบสออ่ น

ก. HBr และ LiOH

ข. HNO2 และ NaOH
ค. HNO3 และ NH3
ง. H2CO3 และ Ca(OH)2
10. จดุ สมมลู (equilibrium point) หมายถงึ ข้อใด

ก. จดุ ทส่ี ารละลายกรดและเบสทาปฏกิ ริ ยิ ากนั พอดี

ข. จุดทขี่ ณะไทเทรตสารละลายกรดเบสทีม่ ีอินดิเคเตอร์อย่ใู นสารละลายเปลยี่ นสี

ค. กระบวนการหาปริมาณสารทท่ี าปฏกิ ิริยาพอดกี ัน โดยการเตมิ สารละลายชนิดหนงึ่ ลงในสารละลาย

อกี ชนดิ หนงึ่ จนเกดิ ปฏกิ ริ ิยาสมบรู ณ์

ง. ไมม่ ีขอ้ ใดถกู

4

แบบทดสอบกอ่ นเรยี น

11. สารละลาย HCl 20 ml นามาไทเทรตกบั สารละลายมาตรฐาน NaOH 0.4 M 40 ml ความเขม้ ข้น

ของสารละลาย HCl ทใี่ ช้ในการไทเทรตมีคา่ เทา่ ใด

ก. 0.7 M ข. 0.8 M

ค. 0.9 M ง. 0.10 M

12. ขอ้ ใดไมใ่ ชห่ ลักในการไทเทรต

ก. เลอื กอินดิเคเตอรท์ ี่เหมาะสมในการไทเทรต

ข. จดั เตรียมอุปกรณ์ เชน่ ขวดรปู กรวย ปิเปต บวิ เรต

ค. ไมจ่ าเป็นตอ้ งทราบสมบัติความเป็นกรดเบส

ง. ต้องมสี ารละลายมาตรฐานท่ที ราบความเขม้ ขน้ แน่นอน

13. สารละลายบัฟเฟอร์หมายถึงข้อใด

ก. สารละลายกรด

ข. สารละลายเบส

ค. สารละลายมาตรฐาน

ง. สารท่ีสามารถควบคุม pH ได้

14. บฟั เฟอร์ของ CH3COOH คือขอ้ ใด
ก. NH4+
ข. NH4Cl
ค. CH3COO-
ง. CH3COOH

15. ขอ้ ใดคอื การแก้ปญั หาดินเปร้ียว

ก. เผาหนา้ ดนิ

ข. เพ่มิ น้าลงในดิน

ค. เผาหนา้ ดนิ ไถกลบหน้าดินใหม่

ง. โรยผงแคลเซยี มคารบ์ อเนต (CaCO3)

5

กระดาษคาตอบแบบทดสอบกอ่ นเรยี น เรื่อง กรด - เบส

ขอ้ ก ข ค ง

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

6

ใบความร้ทู ่ี 1 เรอื่ ง ทฤษฎีกรด-เบส

ทฤษฎกี รด-เบสอาร์เรเนียส

ในปี พ.ศ. 2430 อารเ์ รเนยี ส, สวันเต เอากสุ ต์ (Arrhenius, Svante Augus) และสตู รเคมีของสารที่แสดง
สมบตั ิกรดและเบส และต้ังเปน็ ทฤษฎีทม่ี ชี ่ือว่า ทฤษฎีกรด-เบสอาร์เรเนยี ส (Arrhenius theory) ซง่ึ กาหนดว่า กรดคือ
สารทล่ี ะลายน้าแลว้ แตกตัวให้ไฮโดรเจนไอออน (H+) เบสคอื สารทล่ี ะลายนา้ แลว้ แตกตัว ให้ไฮดรอกไซด์ไอออน (OH-)
เขียนสมการเคมไี ด้ดังนี้

กรด สมการทว่ั ไป
สมการทัว่ ไป
BOH  B+ + OH-
HA  H+ + A-
ตัวอย่าง
ตวั อย่าง
NaOH(s)  Na+(aq) + OH-(aq)
HCl(aq)  H+(aq) + Cl-(aq) Ca(OH)2(s)  Ca2+(aq) + 2OH-(aq)
CH3COOH(aq) ⇌ CH3COO-(aq) + H+(aq)

ไฮโดรเจนไอออน (H+) ไมไ่ ด้อยู่เปน็ อิสระในน้า แตจ่ ะรวมตวั กับน้าเกิดเป็นไฮโดรเนยี มไอออน (H3O+)
การแตกตัวเปน็ ไอออนของกรดในนา้ จึงสามารถเขยี นสมการเคมีได้

HA(aq) + H2O(l)  A-(aq) + H3O+(aq)
ดงั นน้ั อาจกลา่ วได้ว่า กรดตามทฤษฎีกรด-เบสอาร์เรเนยี สคอื สารทีเ่ มื่อละลายน้าจะเพ่ิม ความเขม้ ข้นของ H3O+
ส่วนเบสคือสารท่เี ม่ือละลายน้าจะเพิม่ ความเขม้ ข้นของ OH-
เนือ่ งจากทฤษฎกี รด-เบสอารเ์ รเนียสกาหนดว่า สารทเ่ี ปน็ กรดหรือเบสต้องเปน็ สารทลี่ ะลาย ในนา้ เทา่ น้ัน
ดังนัน้ สารท่ไี มล่ ะลายน้าหรือปฏิกิรยิ าเคมีท่ีไมไ่ ด้เกดิ ข้ึนในน้า จะไม่สามารถระบไุ ดว้ ่า เปน็ กรดหรอื เบสตามทฤษฎี
กรด-เบสอารเ์ รเนียส จงึ เกิดทฤษฎกี รด-เบสเบรนิ สเตด-ลาวรี ซง่ึ ใหน้ ิยาม กรดและเบสทก่ี ว้างขึ้นและไม่จาเปน็ ต้องมี
นา้ เป็นตวั ทาละลาย

7

ทฤษฎีกรด-เบสเบรนิ สเตด-ลาวรี

ทฤษฎีกรด-เบสเบรนิ สเตด-ลาวรี ในปี พ.ศ. 2466 เบรินสเตด, โยฮนั เนส นิโคเลาส์ (Bransted, Johannes
Nicolaus) และ ลาวร,ี ทอมัส มารต์ ิน (Lowry, Thomas Martin) ได้เสนอ ทฤษฎกี รด-เบสเบรนิ สเตด-ลาวรี
(Brensted - Lowry theory) โดยให้นิยามวา่ กรดคือสารทีใ่ ห้โปรตอน และเบสคอื สารที่รบั โปรตอน ทฤษฎนี ้ี
พิจารณาความเปน็ กรดและเบสของสารจากการ ถา่ ยโอนโปรตอน เช่น ปฏิกิรยิ าของแก๊สไฮโดรเจนคลอไรดก์ ับแก๊ส
แอมโมเนยี ซง่ึ เปน็ ปฏิกริ ิยาเคมีท่ไี ม่ได้เกดิ ขึน้ ในน้า สามารถเขยี นสมการเคมี ได้ดงั นี้

HCl(g) + NH3(g)  NH4CI(s)
ในปฏกิ ริ ิยาน้ี HCI ให้โปรตอนกบั NH3 เกดิ เปน็ CI- และ NH4+ ซึง่ ยึดเหน่ียวกันดว้ ยพนั ธะไอออนิกเกดิ เป็น
NH4CI ดังนนั้ HCI เป็นกรด และ NH3 เป็นเบสตามทฤษฎีกรด-เบสเบรนิ สเตด-ลาวรี
นอกจากน้ีทฤษฎกี รด-เบสเบรินสเตด-ลาวรี ยงั สามารถใชพ้ ิจารณาความเปน็ กรด-เบสของสารทเ่ี กิดในน้าได้ด้วย
เช่น HCl(g) + H2O(l)  H3O+(aq) + Cl-(aq)
NH3(aq) + H2O(l) ⇌ NH4+(aq) + OH-(aq)
จากปฏกิ ิรยิ าขา้ งตน้ แสดงว่า HCl เปน็ กรด เพราะให้โปรตอนกบั H2O สว่ น NH3 เปน็ เบส เพราะรบั โปรตอน
จาก H2O

ทฤษฎกี รด-เบสลวิ อสิ

ในปี พ.ศ. 2466 ลวิ อิส, กิลเบริ ต์ นิวตัน (Lewis, Gilbert Newton) ไดเ้ สนอทฤษฎกี รด-เบสลวิ อิส
(Lewis theory) โดยให้นิยามวา่ กรดคอื สารท่ีรบั คู่อเิ ลก็ ตรอน และเบสคือสารทีใ่ ห้คอู่ ิเลก็ ตรอน ทฤษฎนี ี้พจิ ารณา
ความเป็นกรดและเบสของสารจากการให้และรบั คอู่ ิเลก็ ตรอนในปฏกิ ริ ิยาท่ีเกดิ พันธะเคมี ขึ้นใหม่ เช่น ปฏิกิรยิ าระหว่าง
แอมโมเนีย (NH3) กับโบรอนไตรฟลูออไรด์ (BF3)

NH3(g) + BF3(g)  H3N : BF3

ในปฏิกิรยิ าน้ี NH3 ใช้คอู่ เิ ลก็ ตรอนคโู่ ดดเด่ียวในการเกดิ พันธะเคมีร่วมกับ BF3
จงึ ถือวา่ NH3 ใหค้ ูอ่ เิ ลก็ ตรอน NH3 จงึ เปน็ เบส
สว่ น BF3 รับคอู่ เิ ล็กตรอนจึงเป็นกรดตามทฤษฎีกรด-เบสลิวอิส

8

ใบงานท่ี 1 เรือ่ งทฤษฎกี รด-เบส

ผลการเรียนรู้

ระบแุ ละอธบิ ายวา่ สารเปน็ กรดหรือเบสโดยใช้ทฤษฎขี องอาร์เรเนยี ส เบรนิ สเตด-ลาวรี และลิวอิส

คาชแ้ี จง : ให้นกั เรียนตอบคาถามต่อไปน้ใี หถ้ ูกต้อง

1. ทฤษฎีกรดเบสอารเ์ รเนยี สใหน้ ิยามของกรดและเบสวา่ อย่างไร

………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………

2. จงเขยี นสมการการแตกตัวของกรดและเบสตามทฤษฎีกรด-เบสอาร์เรเนียสอยา่ งละ 2 สมการ

………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………

3. จงเติมขอ้ มูลในช่องว่างใหส้ มบูรณ์

สมการเคมี กรด/เบส

HCIO4(aq)  …………..(aq) + …………..(aq)
LiOH(aq)  …………..(aq) + …………….(aq)
…………..(aq) + …………..(l)  HSO4-(aq) + H3O+(aq)
…………..(aq)  Sr2+(aq) + 2OH-(aq)
HNO3(aq) + H2O(l)  ……………..(aq) + …………...(aq)

9

4. ทฤษฎกี รดเบสเบรนิ สเตด-ลาวรใี ห้นยิ ามของกรดและเบสว่าอยา่ งไร
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
5. จากปฏกิ ริ ิยาที่กาหนดให้ จงระบวุ ่าสารตั้งต้นเป็นกรดหรอื เปน็ เบสตามทฤษฎีกรด-เบส เบรินสเตด-ลาวรี พรอ้ มให้
เหตุผลประกอบ

5.1 CH3COOH(aq) + OH-(aq) ⇌ CH3COO-(aq) + H2O(l)
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………

5.2 H2PO4-(aq) + OH-(aq) ⇌ HPO42-(aq) + H2O(l)
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
5.3 H2PO4-(aq) + H3O+(aq) ⇌ H3PO4(aq) + H2O(l)
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………

5.4 HCN(aq) + OH-(aq) ⇌ CN-(aq) + H2O(l)
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………

10

6. ทฤษฎกี รดเบสลิวอิสใหน้ ิยามของกรดและเบสวา่ อยา่ งไร
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
7. จากปฏกิ ริ ยิ าทกี่ าหนดให้ จงระบวุ ่าสารตง้ั ต้นเปน็ กรดหรือเบสตามทฤษฎีกรด-เบสลิวอิส พรอ้ มให้เหตุผลประกอบ

………7.…1 …O2…-…(a…q)……+ …C…O2…(a…q…) ……⇌………CO…32…-…(a…q)……………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………

7.2 Fe3+(aq) + 6H2O(aq) ⇌ Fe(H2O)63+(aq)
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………

7.3 Ag+(aq) + 2NH3(aq) ⇌ Ag(NH3)22+(aq)
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………

7.4 Fe3+(aq) + 6CN-(aq) ⇌ Fe(CN)63-(aq)
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………

11

ใบความร้ทู ่ี 2 เรือ่ ง เรือ่ ง คูก่ รด-เบส

คกู่ รด-เบส

ตามทฤษฎีกรด-เบสของเบรินสเตด-ลาวรี เม่อื สารทาปฏกิ ิรยิ ากันจะมีการถ่ายโอนโปรตอนให้กัน สารต้ังต้นชนิด
หนึ่งทาหน้าท่ีเป็นกรด อีกชนิดหนึ่งทาหน้าที่เป็นเบสเกิดผลิตภัณฑ์ซึ่งเป็นโมเลกุลหรือไอออนท่ีเป็น คู่กรด-เบส
(conjugate acid-base pairs) ของสารต้ังต้นน้ัน การระบุ คู่กรด-เบสของสารท่ีทาปฏิกิริยากันพิจารณาได้จาก
ตวั อย่างปฏิกริ ยิ าของกรดไฮโดรฟลูออริก (HF) ในน้า ดงั น้ี

คกู่ รด-เบส

HF(aq) + H2O(l) ⇌ F -(aq) + H3O+(aq)

กรด เบส เบส กรด

คกู่ รด-เบส

ในปฏิกริ ยิ าไปข้างหน้า HF เป็นกรดเพราะให้โปรตอนกับน้า เกิดเป็น F - โดยจะเรียก F - ว่าเป็นคู่เบสของ
กรด HF ส่วนปฏิกิรยิ ายอ้ นกลบั F - เป็นเบส เพราะรับโปรตอนจาก H3O+ เกิดเป็น HF โดยเรียก HF ว่าเป็นคู่กรด
ของเบส F - ดงั นั้น HF กับ F - จึงเป็นคู่กรด-เบสกัน สาหรับคูกรด-เบส ของ H2O กับ H3O+ ก็สามารถ
อธิบายไดใ้ นทานองเดียวกัน ตวั อยา่ งการระบคุ ่กู รด-เบสของ อื่น ๆ ดังแสดง

คกู่ รด-เบส

CH3CเOบOส-(aq) + Hก2รOด(l) ⇌ CH3COOH(aq) + OH-(aq)
กรด เบส

คู่กรด-เบส

คกู่ รด-เบส

NH3(g) + H2O(l) ⇌ NH4+(aq) + OH-(aq)
เบส กรด กรด เบส

คู่กรด-เบส

12

ความรู้เพมิ่ เติม

กรดมอนอโปรตกิ (monoprotic acid) คอื กรดท่ีแตกตวั ให้ 1 โปรตอนต่อโมเลกุล เช่น HF HCOOH
กรดพอลโิ ปรตกิ (polyprotic acid) คือกรดทแี่ ตกตัวใหโ้ ปรตอนมากกวา่ 1 โปรตอนต่อโมเลกุล เชน่ H2S H3PO4

สมการสารบางชนิดสามารถให้หรือรับโปรตอนได้มากกว่า 1 โปรตอนต่อ 1 โมเลกุล ในแต่ละขั้น
ของปฏิกิริยาการแตกตัวจะมีคู่กรด-เบสเกิดข้ึน เช่น กรดฟอสฟอริก (H3PO4) แตกตัวให้ 3 โปรตอน
การระบคุ ู่กรด-เบสในแตล่ ะขั้น แสดงดังสมการเคมี

คู่กรด-เบส

H3PO4(aq) + H2O(l) ⇌ H2PO4-(aq) + H3O+(aq)

กรด เบส เบส กรด

คกู่ รด-เบส

คู่กรด-เบส

H2PO4-(aq) + H2O(l) ⇌ HPO42-(aq) + H3O+(aq)

กรด เบส เบส กรด

คกู่ รด-เบส

ค่กู รด-เบส

HPO42-(aq) + H2O(l) ⇌ PO43-(aq) + H3O+(aq)

กรด เบส เบส กรด

คูก่ รด-เบส

13

ซลั ไฟดไ์ อออน (S2-) รับโปรตอนจากนา้ ได้ 2 โปรตอน การระบุคู่กรด-เบสในแต่ละขน้ั แสดงดงั สมการเคมี

คู่กรด-เบส

S2-(aq) + H2O(l) ⇌ HS-(aq) + OH-(aq)

เบส กรด กรด เบส

คู่กรด-เบส

คู่กรด-เบส

HS-(aq) + H2O(l) ⇌ H2S(aq) + OH-(aq)

เบส กรด กรด เบส

คกู่ รด-เบส

จากปฏกิ ริ ยิ าท่กี ลา่ วมาข้างตน้ จะเห็นว่าสารท่ีเป็นคกู่ รด-เบสกันจะมีโปรตอนต่างกัน 1 โปรตอน
โดยคูก่ รดมีโปรตอนมากกว่าเบส 1 โปรตอน และคเู่ บสมโี ปรตอนนอ้ ยกวา่ กรด 1 โปรตอน

จากปฏกิ ิริยาเคมีของ H3PO4 และ S2- ในนา้ จะเห็นวา่ สารบางชนิด เช่น H2PO4- HS- สามารถ
เป็นได้ทั้งกรดและเบสข้ึนอยู่กับปฏิกิริยา เรียกสารประเภทน้ีว่า สารแอมโฟเทอริก (amphoteric
substances) ซึง่ สารแอมโฟเทอริกมีทงั้ คู่กรดและคเู่ บส

14

ใบงานท่ี 2 เรอื่ ง ค่กู รด-เบส

ผลการเรียนรู้

ระบคุ ่กู รดเบส ตามทฤษฎีของเบรินสเตด-ลาวรี

คาชี้แจง : ใหน้ กั เรียนตอบคาถามตอ่ ไปน้ใี หถ้ ูกต้อง

1. จงระบคุ กู่ รด-เบสของสารในปฏิกิรยิ าต่อไปน้ี

1.1 HNO3(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + NO3-

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

1.2 HN2-(aq) + H2O(l) NH3(aq) + OH-(aq)

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

1.3 HCOOH(aq) + H2O(l) ⇌ HCOO-(aq) + H3O+(aq)
……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

1.4 CH3NH2(g) + H2O(l) ⇌ CH3NH3+(aq) + OH-(aq)
……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

15

2. จากตัวอย่างปฏิกริ ยิ าการแตกตวั ของ H3PO4 และ S2- ในนา้ จงระบคุ ู่กรดและคู่เบสของสารต่อไปนี้

คู่กรด สาร คู่เบส
- H3PO4

H2PO4-
- H2S

HS-

3. จงระบคุ ู่เบสท่กี าหนดให้

กรด คู่เบส
OH-
HS-
H2O
NH4+
H3O+
HCl
H3PO4
HCO3-
HIO4
HSO3-
H2SO4
H2S

16

4. จงระบุคกู่ รดที่กาหนดให้

เบส คู่กรด
Br-
HS-
CN-
OH-

H2O
NH3
ClO4-

AHCO3-

HSO4-
O2-

5. เติมคาในตารางต่อไปน้ใี หส้ มบรู ณ์

คกู่ รด สตู รของ คู่เบส สูตรของ
คกู่ รด คูเ่ บส

ไฮโดรเจนซัลเฟตไอออน …………… ………………………………………… …………

……………………………………….. CH3COOH ……………………………………………. ……………

………………………………………..... H2PO4- ……………………………………………. HPO42-
……………
ไฮโดรเจนซลั ไฟด์ไอออน HS- …………………………………………….

17

ใบความรู้ที่ 3 เรอ่ื ง การแตกตัวของกรดและเบส

การแตกตวั ของกรดแกแ่ ละเบสแก่

เนอ่ื งจากกรดแก่และเบสแก่เป็นอเิ ล็กโทรไลต์แกท่ ่ีแตกตวั เป็นไอออนได้มากหรือแตกตัวเปน็ ไอออนไดอ้ ย่างสมบรู ณ์
จึงเกิดปฏกิ ิริยาไปข้างหนา้ เพียงอยา่ งเดยี ว ถ้าทราบความเขม้ ข้นของกรดแกห่ รือเบสแกจ่ ะสามารถบอกความเขม้ ขน้ ของ
ไฮโดรเนียมไอออนหรือไฮดรอกไซด์ไอออนในสารละลายได้ เช่น กรดแก่ HX เม่อื แตกตัวเปน็ ไอออนในสารละลายจะมี
H+ และ X- โดยไมม่ ี HX เหลอื อย่ซู ่งึ สามารถเขยี นสมการเคมีในรูปท่วั ไปไดด้ ังนี้

HX(aq)  H+(aq) + X-(aq) หรอื
HX(aq) + H2O(l)  H3O+(aq) + X-(aq)

ตัวอยา่ งการแตกตัวเปน็ ไอออนของกรดแก่ เช่น สารละลายกรดไฮโดรคลอรกิ (HCI)
1.0 mol/L แตกตวั ให้คลอไรดไ์ อออน (CI-) 1.0 mol/L ไฮโดรเจนไอออน (H+) 1.0 mol/L

ความเขม้ ขน้ (mol/L) HCl(aq) H+(aq) + CI-(aq)
เรมิ่ ตน้ 1.0 0.0 0.0
สดุ ทา้ ย 0.0 1.0 1.0

เบสแก่ (BOH) สามารถแตกตัวเปน็ ไอออนในนา้ ไดม้ ากจนถอื ว่าสมบูรณเ์ ช่นเดยี วกบั กรดแก่ ในสารละลายจะมี
B+ และ OH- โดยไม่มี BOH เหลืออยู่ ซึง่ สามารถเขยี นสมการเคมใี นรปู ทัว่ ไปได้ดงั น้ี

BOH  B+(aq) + OH-(aq)

ตวั อย่างการแตกตัวเป็นไอออนของเบสแก่ เช่น สารละลายโซเดยี มไฮดรอกไซด์ (NaOH) 0.1 mol/L
แตกตัวใหโ้ ซเดียมไอออน (Na+) 0.1 mol/L และไฮดรอกไซด์ไอออน (OH-) 0.1 mol/L ดงั นี้

ความเข้มขน้ (mol/L) NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq)
เริ่มต้น 1.0 0.0 0.0
สุดทา้ ย 0.0 1.0 1.0

18

กรดแก่ เบสแก่

HCl HBr HI LiOH NaOH KOH
HNO3 HCIO4 Ca(OH)2 Sr(OH)2
Ba(OH)2

เน่ืองจากกรดแก่และเบสแก่แตกตัวเป็นไอออนในน้าได้มากจนถือว่าสมบูรณ์ จึงสามารถคานวณ
ความเขม้ ขน้ ของสารชนดิ ตา่ งๆ ทเ่ี ก่ียวข้องได้ ดัง ตวั อยา่ งตอ่ ไปน้ี

ตัวอยา่ งที่ 1

ถ้าต้องการสารละลายที่มีความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน (H+) และโบรไมด์ไอออน (Br-) ชนิดละ

0.60 โมลตอ่ ลิตร จะตอ้ งใช้แก๊สไฮโดรเจนโบรไมด์ (HBr) กโ่ี มล ละลายในน้าจนได้สารละลาย ปริมาตร

2.0 ลิตร

วิธีทา

เมอ่ื นา HBr ซ่งึ เป็นกรดแกม่ าละลายในนา้ จะแตกตวั เป็นไอออนไดส้ มบรู ณ์ ดังสมการเคมี

HBr(g) + H2O(l)  Br-(aq) + H3O+(aq)
ถ้าต้องการสารละลายท่ีมีความเข้มข้นของ H+ และ Br- ชนิดละ 0.60 mol/L แสดงว่า ความ

เข้มข้นเริ่มต้นของแก๊ส HBr จะเท่ากับ 0.60 mol/L ด้วย จานวนโมลของ HBr ในสารละลาย 2

L คานวนได้ดงั นี้ 0.60 mol HBr
1L
จานวนโมลของ HBr = x 2.0 L

= 1.2 mol HBr
ดงั นน้ั ต้องใชแ้ กส๊ ไฮโดรเจนโบรไมด์ 1.2 โมล

19

ตวั อยา่ งท่ี 2

สารละลายสตรอนเซยี มไฮดรอกไซด์ (Sr(OH)2 ปริมาตร 0.40 ลติ ร มีความเข้มข้นของไฮดรอกไซด์ไอออน (OH-)
1.0 โมลตอ่ ลิตร ถ้าเติมน้าลงไปจนไดส้ ารละลายปรมิ าตร 2.00 ลิตร จงคานวณจานวนโมลและความเข้มขน้ ของ
สตรอนเชียมไอออน (Sr2+) และไฮดรอกไซดไ์ อออน (OH-)

วธิ ีทา คานวณจานวนโมลของ Sr2+ และ OH-

Sr(OH)2 แตกตวั ให้ Sr2+ และ OH- ดงั นี้
Sr(OH)2(aq)  Sr2+ (aq) + 2OH-(aq)
จากความเขม้ ข้นของ OH- สามารถนาไปคานวณจานวนโมลเริม่ ต้นของ Sr(OH)2 ได้ดงั นี้ จานวนโมลของ
OH− x 1.02mmololSrO(HO−H)2
Sr(OH)2 = 1.0 mol x 0.40 L
1L
= 0.20 mol Sr(OH)2

นั่นคอื ในสารละลายปรมิ าตร 0.40 ลิตร มี Sr(OH)2 0.20 โมล
จากสมการเคมีจะเห็นว่า Sr(OH)2 1 โมล แตกตัวให้ Sr2+ 1 โมล และ OH- 2 โมล ดังน้ัน Sr(OH)2
0.20 โมล จะแตกตัวให้ Sr2+ 0.20 โมล และ OH- 0.40 โมล
คานวณความเข้มข้นของ Sr2+ และ OH-
จากทที่ ราบแล้วว่าสารละลายปริมาตร 0.40 ลิตร มี Sr2+ 0.20 โมล และ OH- 0.40 โมล และ
เม่ือเติมน้าลงไปจนได้สารละลายปริมาตรรวมเป็น 2.00 ลิตร แต่จานวนโมลของไอออนแต่ละชนิด ยังคงเท่าเดิม
ดงั นัน้ ความเข้มข้นของ Sr2+ และ OH- คานวณได้ดงั น้ี

ความเข้มขน้ ของ Sr2+ = 0.2 mol Sr2+ = 0.10 mol Sr2+/L
ความเขม้ ขน้ ของ OH- = 2.00 OL H− = 0.20 mol OH-/L
L
0.40 mol
2.00

ดังนั้น ในสารละลายปริมาตร 2.00 ลิตร มีความเข้มข้นของสตรอนเชียมไอออน 0.10 โมล ต่อลิตร

และไฮดรอกไซด์ไอออน 0.20 โมลตอ่ ลติ ร

20

การแตกตวั ของกรดออ่ น
กรดออ่ นเม่อื ละลายน้าจะแตกตวั เป็นไอออนไดบ้ างสว่ น ถ้า HA เปน็ กรดออ่ น เมือ่ HA แตกตัวในสารละลาย
จะมี H+ และ A- โดยยังมี HA เหลืออยู่และมภี าวะสมดุลเกดิ ขนึ้ ซง่ึ สามารถเขียนสมการการแตกตวั ในรปู ท่ัวไปได้ดังน้ี

HA(aq) ⇌ A-(aq) + H+(aq) หรอื
HA(aq) + H2O(l) ⇌ A(aq) + H3O+(aq)
เนือ่ งจากกรดอ่อนแตกตัวเปน็ ไอออนได้เพียงบางสว่ น การคานวณความเข้มขน้ ของไอออนในสารละลายจึงตอ้ ง
ทราบปรมิ าณของกรดที่แตกตวั เชน่ สารละลายกรดออ่ น HA เข้มขน้ 1.00 mol/L แตกตัวไดร้ ้อยละ 5
หมายความวา่ ใน สารละลายปรมิ าตร 1 L มกี รด HA อยู่ 1.00 mol เม่อื แตกตัวแลว้ ท่ีสมดลุ จะมี A- และ H+
อย่างละ 0.05 mol นอกจากนี้ ยังมี HA เหลอื อยู่ 0.95 mol
ในทางกลับกันถา้ ทราบจานวนโมลของกรดอ่อนท่แี ตกตวั หรอื ทราบจานวนโมลของไอออนทีเ่ กิดขน้ึ ก็สามารถ
คานวณรอ้ ยละการแตกตวั ของกรดอ่อนได้ ดังตวั อย่าง

ตัวอย่างท่ี 3
สารละลายกรดไฮโดรฟลออริก (HF) 0.5 โมลตอ่ ลติ ร แตกตัวใหไ้ ฮโดรเนยี มไอออน (H3O+) 0.02 โมลต่อลติ ร

จงคานวณรอ้ ยละการแตกตวั ของกรด HF

วิธที า สมการเคมแี สดงการแตกตัวของ HF เป็นดังน้ี

=HF(0a0q.0).52+mmHol2o/lO/L(Ll) ⇌ F-(aq) + H3O+(aq)
x 100
ร้อยละการแตกตัวของ HF

=4

ดังน้ัน กรดไฮโดรฟลอู อรกิ แตกตวั ร้อยละ 4

เนอ่ื งจากการแตกตวั ของกรดอ่อนในนา้ มีสมดลุ เกดิ ข้ึน จึงมีคา่ คงทีส่ มดลุ ที่เรียกว่า คา่ คงทีก่ ารแตกตัวของกรด

(acid dissociation Constant; Ka ) ดังนี้ HA(aq) + H2O(l) ⇌ A-(aq) + H3O+(aq)

Ka = [A−][H3O+]
[HA]

ค่าคงท่กี ารแตกตัวของกรดบอกใหท้ ราบว่ากรดน้นั แตกตวั ไดม้ ากหรือน้อยเพยี งใด โดยกรด ทม่ี คี ่า Ka
มากกว่าจะแตกตัวได้มากกว่าและเป็นกรดท่ีแรงกว่า ซ่ึงค่า Ka และความแรงเปน็ สมบัติ เฉพาะของกรดท่ไี ม่ขึ้นกบั
ความเขม้ ขน้ นอกจากน้คี ่า Ka และร้อยละการแตกตวั ยังใช้คานวณความเข้มข้นของ H3O+ ในสารละลาย กรดอ่อนได้
ดงั ตัวอย่าง

21

ตวั อยา่ งที่ 4

สารละลายกรดแอซีตกิ (CH3COOH) 0.50 โมลตอ่ ลิตร มไี ฮโดรเนยี มไอออน (H3O+) เข้มข้น เท่าใด
วธิ ีทา สมการเคมีแสดงการแตกตัวของ CH3COOH เปน็ ดงั นี้

CH3COOH(aq) + H2O(l) ⇌ CH3COO-(aq) + H3O+(aq)
กาหนดให้ ∆[CH3COOH] = -x mol/L ซึ่งนาไปคานวณความเขม้ ขน้ ที่สมดลุ ได้ ดังตาราง

ความเข้มขน้ (mol/L) CH3COOH(aq) + H2O(l) ⇌ CH3COO-(aq) + H3O+(aq)
เริ่มต้น 0.50 - 00
เปลย่ี นไป -x - +x +x
สมดุล -xx
0.50 - x

แทนคา่ x 1.80 x 10-5) - 1.80 x Ka = [CH3COO−][H3O+]
(0.50 (1.80 x x [(CxH)3COOH]
10-5 =
10-5)x = 0x2.50 −x
x2 + (1.80 x 10-5)x – 9.0 x 10-6 = 0
เน่อื งจากสมการน้อี ยใู่ นรปู ax2 + bx + c = 0 ซึ่งสามารถคานวณคา่ x ได้ดงั นี้

แทนค่า a = 1 b x 1=.80−xb±102-b5a2แ−ละ4acc = 9.0 x 10-6
=

x = 1.80 x 10−5 ± (1.80 x 10−5)2−4(1)(9.0 x 10−6)
10−5  (6.0 x 10−23(1))
= 1.8 x x 10-3 แล2ะ -3.0 x 10-3
= 3.0
เมอ่ื แทนคา่ x เทา่ กบั -3.0 x 10-3 จะทาให้ [CH3COOH] มากกว่าความเข้มข้นเริ่มต้น ซึ่งเป็น ไปไม่ได้
x จงึ มคี ่าเทา่ กบั 3.0 x 10-3
ดังนั้น ความเขม้ ขน้ ของไฮโดรเนียมไอออนเป็น 3.0 x 10-3 โมลต่อลิตร

22

จากการคานวณข้างต้นจะเห็นว่าความเข้มข้นของ H3O+ (3.0 x 10-3 mol/L) น้อยมาก เม่ือเทียบกับความเข้มข้น
เรม่ิ ตน้ ของ CH3COOH (00.5.5001.8m0xol/1x.8L)010ดKx-aงั 5น1ั้น0อ=-=า5จปร[0xะC.มH5(า30x[ณCC)ไOHดO3้ว−Cา่ O]O[0HH]3.5O0+]– x
x2 =
x = 3.0 x 10-3

ค่า x ท่ีได้จากการคานวณโดยวิธีการประมาณน้ีมีค่าเท่ากับค่า x ที่คานวณโดยตรงท่ีไม่มีการ ประมาณค่า ซึ่งการ

คานวณเก่ียวกับการแตกตัวของกรดอ่อนท่ีมีความเข้มข้นเริ่มต้นของกรด (C) มากกว่าค่าคงท่ีการแตกตัว (K) 1000

เทา่ (>1000) นิยมใชว้ ิธีการประมาณนี้

การแตกตวั ของเบสออ่ น
เบสอ่อนเมอ่ื ละลายนา้ จะแตกตัวเป็นไอออนได้เพียงบางส่วน เช่น แอมโมเนีย (NH3) เม่ือ NH3 ละลายน้า
ในสารละลายจะมี NH4+ และ OH- และที่สมดุลยังมี NH3 เหลืออยู่ ดังนั้น ค่าคงที่การแตกตัวของเบส (base
dissociation constant; Kb ) เช่น คา่ Kb ของ NH3 สามารถพจิ ารณาได้จากสมการเคมตี อ่ ไปน้ี

NH3(aq) + H2O(l) ⇌ NH4+(aq) + OH-(aq)

Kb = [NH4+][OH−]
[NH3]

ในทานองเดียวกับกรดอ่อน ค่า Kb สามารถใช้เปรียบเทียบความแรงของเบสอ่อน โดยเบส
ทม่ี คี า่ Kb มากกว่าจะเป็นเบสท่ีแรงกว่า คา่ คงทก่ี ารแตกตวั ของเบสบางชนิดแสดงในตาราง

ตารางแสดงค่าคงที่การแตกตัวของเบสบางชนิด ที่อณุ หภูมิ 25 °C

เบส สมการเคมี Kb
เอทลิ เอมนี (C2H5NH2) C2H5NH2(aq) + H2O(l) ⇌ C2H5NH3+(aq) + OH-(aq) 4.47 x 10-4
เมทลิ เอมีน (CH3NH2) CH3NH2(aq) + H2O(l) ⇌ CH3NH3+(aq) + OH-(aq) 4.57 x 10-4
1.80 x 10-5
แอมโมเนีย (NH3) NH3(aq) + H2O(l) ⇌ NH4+(aq) + OH-(aq) 7.41 x 10-10
ฟนี ิลเอมีน (C6H5NH2) C6H5NH2(aq) + H2O(l) ⇌ C6H5NH3+(aq) + OH-(aq)

23

นอกจากนค้ี า่ Kb และรอ้ ยละการแตกตัวยงั ใช้คานวณความเข้มข้นของ OH- ในสารละลาย เบสออ่ นได้ ดังตวั อยา่ ง

ตัวอยา่ งที่ 5

สารละลายแอมโมเนยี (NH3) 0.20 โมลตอ่ ลติ ร มรี อ้ ยละการแตกตวั เท่าใด
วธิ ที า ขน้ั ท่ี 1 คานวณความเข้มขน้ OH- ในสารละลาย NH3 0.20 mol/L

สมการเคมแี สดงการแตกตวั ของ NH3 เปน็ ดังนี้
NH3(aq) + H2O(l) ⇌ NH4+(aq) + OH-(aq)

กาหนดให้ ∆[NH3] = -x mol/L ซ่งึ นาไปคานวณความเข้มข้นที่สมดลุ ได้ ดังตาราง

ความเขม้ ขน้ (mol/L) NH3(aq) + H2O(l) ⇌ NH4+(aq) + OH-(aq)
เร่ิมต้น 0.20 - 0 0
เปลยี่ นไป
สมดุล -x - +x +x

0.20 - x - x x

Kb = [NH4+][OH−]
[NH3]

แทนค่า 1.80 x 10-5 = x (x)
x 0.20 − x
เนื่องจาก = C = 0.20 = 1.1 104 ซึ่งมากกวา่ 1000 ดังนัน้ จึงถือว่า 0.20 – x  0.20
K 1.80 x 105
ดงั นัน้ x2 = 3.6 x 10-6
x = 1.9 x 10-3
ดงั นัน้ สารละลายแอมโมเนียมีไฮดรอกไซดไ์ อออน 1.9 x 10-3 โมลตอ่ ลติ ร

ขัน้ ท่ี 2 คานวณรอ้ ยละการแตกตวั ของ NH3
จากขั้นที่ 1 พบวา่ NH3 0.20 mol/L แตกตวั ให้ OH- 1.9 x 10-3 mol/L
จงึ สามารถคานวณรอ้ ยละการแตกตวั ของ NH3 ได้ดงั น้ี
1.9x103
ร้อยละการแตกตัวของ NH3 = 0.20 mol/L x 100

= 0.95

ดังน้ัน รอ้ ยละการแตกตัวของแอมโมเนยี เท่ากับ 0.95

ค่าคงทก่ี ารแตกตวั ของกรดและเบสเปน็ ค่าเฉพาะท่ไี มข่ ้นึ กับความเขม้ ข้นซึ่งใช้ใน

การเปรียบเทียบความแรงของกรดและเบสได้ในขณะที่ร้อยละการแตกตัวของกรดและเบส

เปล่ียนแปลงตามความเขม้ ข้น 24

ใบงานท่ี 3 เรื่อง การแตกตัวของกรดและเบส

ผลการเรียนรู้

คานวณและเปรียบเทยี บความสามารถในการแตกตวั หรือความแรงของกรดและเบส

คาช้แี จง : ให้นกั เรยี นตอบคาถามตอ่ ไปนใ้ี ห้ถกู ต้อง

1. ระบุว่าสารละลายท่ีกาหนดให้ต่อไปนี้ NH3 , Ca(OH)2 , N2H4 , HNO3 , HF , Mg(OH)2 , HI , KOH ,
HNO2 , CH3NH2 , HCN และ C6H5NH2 เปน็ กรดแก่ กรดออ่ น เบสแก่ หรอื เบสอ่อน
………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………
2. สารละลายกรดไฮโดรไอโอดกิ (HI) ปริมาตร 500 mL มีไอโอไดดไ์ อออน (I-) เขม้ ขน้ 0.2 โมลต่อลติ ร
จะมไี ฮโดรเนยี มไอออน (H3O+) อยกู่ ี่โมล
………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………
3. ถา้ ตอ้ งการเตรยี มสารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) ทีม่ คี วามเข้มข้นของไฮดรอกไซดไ์ อออน (OH-) ใน
สารละลายเท่ากบั 0.50 โมลต่อลติ ร ปริมาตร 250.00 มิลลลิ ิตร จะต้องใช้โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ก่ีกรมั

………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………

25

4. สารละลายกรดไฮโดรฟลูออริก (HF) 2.0 โมลตอ่ ลติ ร แตกตวั ใหไ้ ฮโดรเนียมไอออน
(H3O+) 0.5 โมลต่อลติ ร จงคานวณร้อยละการแตกตวั ของ HF

…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………

5. จงเขียนสมการการแตกตัวของกรดอ่อนและค่าคงท่กี ารแตกตวั ของกรด

…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………

6. กาหนดคา่ Ka ของกรดอ่อน 4 ชนิด ทีม่ ีความเขม้ ข้นเริ่มต้น 0.05 โมลต่อลติ ร เทา่ กนั ทอี่ ุณหภูมิ 25 องศา
เซลเซยี ส ดังตาราง

กรด Ka
CH3COOH 1.8 x 10-4
7.1 x 10-4
HF 3.5 x 10-4
HCNO 4.9 x 10-4
HCN

จงเรียงลาดับความแรงของกรดอ่อนท้ัง 4 ชนิด จากมากไปน้อย

…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………

26

7. กาหนดคา่ Kb ของเบสดออ่ น 4 ชนิด ทมี่ คี วามเขม้ ข้นเร่ิมตน้ 0.05 โมลตอ่ ลิตร เทา่ กนั ทอ่ี ณุ หภูมิ 25 องศา
เซลเซียส ดังตาราง

กรด Ka
5.6 x 10-10
CH3COO- 7.7 x 10-13
SO42- 2.1 x 10-2
PO43- 2.0 x 10-5
CN-

จงเรยี งลาดบั ความแรงของเบสอ่อนท้ัง 4 ชนดิ จากน้อยไปมาก

……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………

8. สารละลายกรดไฮโดรคลอริกเข้มขน้ 0.5 โมลตอ่ ลติ ร ปรมิ าตร 250 มลิ ลลิ ิตรจะมไี ฮโดรเนยี มไอออนอยู่ก่ีโมล
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………

27

9. สารละลายกรดแอซติ กิ เข้มข้น 0.2 โมลตอ่ ลติ ร จะมีไฮโดรนียมไอออนเขม้ ขน้ กี่โมลต่อลิตร กาหนดค่า
(Ka = 1.8 x 10-5)
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………

28

ใบความรทู้ ี่ 4 เรอ่ื ง สมบตั กิ รด-เบสของเกลือ

สมบัติกรด-เบสของเกลอื

เม่ือเกลือลายน้า ไอออนบวกหรือไอออนลบของเกลือบางชนิดสามารถทาปฏิกิริยากับน้าได้โดยอาจให้หรือรับ
โปรตอนจากน้า เกิดเป็นสารละลายเกลือท่ีมีสมบัติเป็นกรดหรือเบส เรียกปฏิกิริยานี้ว่า ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสของเกลือ
(salt hydrolysis)

ความเป็นกรด-เบสของสารละลายเกลืออธิบายได้โดยอาศัยค่า Ka และ Kb ของไอออนที่ได้จากการแตกตัว
ดังตวั อยา่ งตอ่ ไปนี้

แอมโมเนียมไนเทรต (NH4NO3) เมือ่ ละลายน้าจะแตกตัวเปน็ NH4+ และ NO3- ดงั สมการเคมี

NH4NO3(s)  NH4+(aq) + NO3-(aq)

NO3- ไม่สามารถรับโปรตอนจากน้าเปลี่ยนเป็น HNO3 ได้ เนื่องจาก HNO3 เป็น กรดแก่ ส่วน
NH4+ เปน็ คกู่ รดของ NH3 ซง่ึ เป็นเบสออ่ น NH4+ จงึ ให้โปรตอนกับน้าได้ H3O+ ดงั สมการเคมี

NH4+(aq) + H2O(l) ⇌ NH3(aq) + H3O+ (aq) Ka = 5.56 x 10-10

สารละลาย NH4NO3 จึงเปน็ กรด

โซเดยี มไฮโดรเจนคารบ์ อเนต (NaHCO3) เมือ่ ละลายน้าจะแตกตวั เป็น Na+ และ HCO3- ดังสมการเคมี

NaHCO3(s)  Na+(aq) + HCO3-(aq)
Na+ ไมส่ ามารถใหห้ รอื รบั โปรตอนจากน้าได้ สว่ น HCO3- เปน็ คู่เบสของ H2CO3 ซ่ึงเป็นกรดอ่อน HCO3-
จึงใหโ้ ปรตอนกับน้า หรอื รบั โปรตอนจากน้ากไ็ ด้ ดงั สมการเคมี
HCO3-(aq) + H2O(l) ⇌ CO32-(aq) + H3O+(aq) Ka = 4.68 x 10-11
HCO3-(aq) + H2O(l) ⇌ H2CO3(aq) + OH-(aq) Kb = 2.24 x10-8
เมอ่ื พจิ ารณาค่าคงท่กี ารแตกตวั ของปฏิกิรยิ าไฮโดรลิซิสท้งั สองจะเห็นว่า Kb มีค่ามากกว่า Ka ดังน้ัน HCO3-
จึงรบั โปรตอนจากน้าให้ OH- ไดด้ กี วา่ สารละลาย NaHCO3 จงึ เป็นเบส

29

แอมโมเนียมแอซเี ตต (CH3COONH4) เม่อื ละลายนา้ จะแตกตัวเปน็ NH4+ และ CH3COO- ดังสมการเคมี

CH3COONH4(s)  NH4+ (aq) + CH3COO- (aq)

NH4+ เป็นคู่กรดของ NH3 ซ่ึงเป็นเบสอ่อน NH4+ จึงให้โปรตอนกับน้าได้ H3O+ ส่วน CH3COO- เป็นคู่เบสของ
กรด CH3COOH ซงึ่ เปน็ กรดอ่อน CH3COO- จงึ รับโปรตอนจากนา้ ให้ OH- ดังสมการเคมี
NH4+(aq) + H2O(l) ⇌ NH3(aq) + H3O+(aq) Ka = 5.56 x 10-10
CH3COO-(aq) + H2O(l) ⇌ CH3COOH(aq) +OH(aq) Kb = 5.56 x 10-10

เมอ่ื พจิ ารณาค่าคงทกี่ ารแตกตวั ของปฏิกิรยิ าไฮโดรลิซิสทงั้ สองจะเห็นว่าคา่ Ka ของ NH4+ เท่ากบั Kb ของ
CH3COO- สารละลาย CH3COONH4 จึงเป็นกลาง

จากตัวอย่างข้างต้นไอออนท่ีสามารถให้หรือรับโปรตอนจากน้าเป็นไอออนท่ีเป็นคู่กรด-เบสของกรดอ่อนหรือ
เบสออ่ น และสามารถระบุความเปน็ กรด-เบสของสารละลายเกลอื ได้จากค่า Ka หรือ Kb ของไอออนท่ีเกิดปฏิกิริยา
ไฮโดรลิซสิ ดงั นี้

1. Ka > Kb สารละลายมสี มบัตเิ ปน็ กรด
2. Kb > Ka สารละลายมีสมบัตเิ ปน็ เบส
3. Ka ≈ Kb สารละลายมสี มบัตเิ ป็นกลาง

30

ใบงานท่ี 4 เรื่อง สมบตั ิกรด-เบสของเกลอื

ผลการเรียนรู้

เขียนปฏิกิรยิ าไฮโดรลิซสิ ของเกลอื และระบคุ วามเป็นกรดเบสของสารละลายเกลือ

คาช้แี จง :ผลใหกาน้ รกั เเรรยี ียนนรตู้ อบคาถามต่อไปน้ีให้ถูกตอ้ ง

1. จงอธบิ ายเกีย่ วกบั ปฏิกิรยิ าไฮโดรลิซิส
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………

2. จงเขยี นสมการแสดงปฏิกริ ิยาไฮโดรลิซสิ ของเกลือทก่ี าหนดใหต้ ่อไปน้ี
2.1 NaCN
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
2.2 NH4Cl
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
2.3 CH3COOH
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
2.4 KNO3
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
2.5 KCN
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………

31

ใบความรูท้ ่ี 5 เรื่อง pH ของสารละลายกรดและเบส

pH ของสารละลายกรดและเบส

ความเข้มข้นของ H3O+ ในสารละลายมีหลายค่าต้ังแต่เข้มข้นมากจนถึงเข้มข้นน้อย เช่น 10 mol/L
2.0 x 10-5 mol/L 1.0 x 10-8 mol/L เพ่ือความสะดวกในการเปรียบเทียบความเป็น กรดหรือเบสของ
สารละลาย นิยมแปลงคา่ ความเขม้ ขน้ ของ H3O+ ในรปู ของ pH (power of hydrogen) ดังสมการ

pH = -log [H3O+]

ความรู้เพิ่มเติม สัญลักษณ์ p หมายถึงการแปลงค่าให้อยู่ในรูป p-Scale ซ่ึงเป็นค่าลบของลอการิทึม ฐานสิบของ
จานวนท่ตี อ้ งการรายงาน เช่น pOH pKa pKb

การคานวณเกยี่ วกบั pH และ pOH ของสารละลาย

จากท่ีทราบแล้วว่าน้ามีความเข้มข้นของ H3O+ และ OH- เท่ากันคือ 1.0 x 10-7 mol/L ดังน้ัน pH
ของน้าคานวณไดด้ ังน้ี

pH = -log [H3O+]
= -log (1.0 x 10-7)
= 7.00

เนือ่ งจากนา้ มสี มบตั เิ ป็นกลาง ดงั นนั้ สารละลายทเี่ ปน็ กลางจงึ มี pH เท่ากบั 7.00
ในทานองเดียวกนั คา่ pOH สามารถคานวณได้จาก [OH-] ดังสมการ

pOH = -log [OH-]
และเนือ่ งจากนา้ มีความเข้มข้นของ OH- เท่ากับ 1.0 x 10-7 mol/L ดังนัน้ นา้ จึงมคี ่า pOHเทา่ กับ 7.00
ด้วย นอกจากนี้ยังสามารถใช้คา่ คงทีก่ ารแตกตวั ของนา้ หาความสมั พนั ธ์ของ pH และ pOH ไดด้ งั น้ี

Kw = [H3O+][OH-]
-log Kw = -log ([H3O+][OH-])
-log Kw = (-log [H3O+]) + (-log [OH-])

-log (1.0 x 10-14) = pH + pOH
14.00 = pH + pOH
หรอื pH = 14.00 – pOH

32

โดยทั่วไปการระบคุ วามเป็นกรด-เบสนิยมใชค้ า่ pH มากกวา่ pOH สารละลายท่ีพบในชวี ิต ประจาวนั อาจมี
ค่า pH แตกต่างกนั และอาจวดั ได้โดยใชก้ ารเทยี บสกี บั ยูนิเวอรซ์ ลั อินดเิ คเตอร์ โดยสารละลายที่เปน็ กรดมคี า่ pH < 7
(pOH > 7) สารละลายท่เี ปน็ กลางมคี ่า pH = 7 (DOH = 7) และสารละลายท่เี ปน็ เบสมี pH > 7 (pOH < 7)
ดังรปู

รูป แสดง คา่ pH ของสารละลายทพ่ี บในชีวิตประวัน
การคานวณเก่ยี วกับ pH และ pOH ของสารละลายแสดงไดด้ ังตัวอยา่ งต่อไปน้ี

ตวั อย่างท่ี 1

สารละลายกรดแอซีตกิ (CH3COOH) 0.50 โมลตอ่ ลติ ร มคี ่า pH เท่าใด
วิธีทา จากการคานวณในตัวอย่าง 5 CH3COOH 0.50 mol/L มีความเข้มข้นของ H3O+ เท่ากับ3.0 x 10-3
mol/L สามารถนาไปคานวณ pH ไดด้ งั นี้

pH = -log [H3O+]
= -log (3.0 x 10-3)
= 2.52

ดังนน้ั สารละลายกรดแอซีติกมี pH เท่ากบั 2.52

33

ตัวอย่างที่ 2

สารละลายของยาลดกรดในกระเพาะอาหาร pH 10.00 มคี วามเขม้ ขน้ ของไฮดรอกไซดไ์ อออน (OH-) เปน็ เท่าใด
วิธที า คานวณ pOH ของสารละลายยาลดกรดในกระเพาะอาหาร

pH + pOH = 14.00
10.00 + pOH = 14.00

pOH = 14.00 - 10.00
= 4.00

ดงั นั้น สารละลายของยาลดกรดในกระเพาะอาหาร มี pOH 4.00
คานวณความเข้มข้นของ OH-

pOH = -log [OH-]
4. 00 = -log [OH-]

[OH-] = 1.0 x 10-4 mol/L
ดงั นนั้ สารละลายของยาลดกรดในกระเพาะอาหารมีความเข้มขน้ ของไฮดรอกไซด์ไอออน
เทา่ กับ 1.0 x 10-4 โมลตอ่ ลิตร

ตวั อย่างท่ี 3

สารละลาย A B และ C มีความเข้มข้นของไฮโดรเนียมไอออน (H3O+) และไฮดรอกไซด์ไอออน (OH-)
ดังนี้

สารละลาย A : [H3O+] = 2.0 x 10-2 mol/L
สารละลาย B : [OH-] = 2.0 x 10-2 mol/L
สารละลาย C : [H3O+] = 5.0 x 10-9 mol/L
จงระบุความเปน็ กรด-เบสของสารละลายทัง้ สามชนิดและเปรยี บเทยี บคา่ pH ของสารละลาย A B และ C
วธิ ีทา คานวณ pH ของสารละลาย A

สารละลาย A มี H3O+2.0 x 10 mol/L นาไปคานวณ pH จากสมการ
pH = -log [H3O+]
= -log (2.0 x 10-2)
= 1.70

ดังนั้น สารละลาย A มี pH เทา่ กับ 1.70 และเปน็ กรด

34

คานวณ pH ของสารละลาย B
สารละลาย B มี OH- 2.0 x 10-2 mol/L นาไปคานวณ pOH จากสมการ
pOH = -log [OH-]
= -log (2.0 x 10-2)
= 1.70
ดังน้ัน สารละลาย B มี pOH เท่ากบั 1.70 และนาไปคานวณ pH จากสมการ
pH + pOH = 14.00
pH = 14.00 - 1.70
= 12.30
ดังนั้น สารละลาย B มี pH เท่ากบั 12.30 และเป็นเบส

คานวณ pH ของสารละลาย C
สารละลาย C มี H3O+ 5.0 x 10-9 mol/L นาไปคานวณ pH จากสมการ
pH = -log [H3O+]
= -log (5.0 x 10-9)
= 8.30
ดงั น้ัน สารละลาย C มี pH เทา่ กบั 8.30 และเป็นเบส

เมือ่ เปรยี บเทยี บ pH สารละลายทั้งสามชนดิ pH ของสารละลาย A < สารละลาย C < สารละลาย B

การวดั pH ในสารละลายกรดและเบส

การตรวจสอบความเป็นกรด-เบสของสารละลายสามารถทาได้หลายวิธี เช่น สังเกตการเปล่ียนสีของ
อินดิเคเตอร์ อา่ นค่าจากพีเอชมิเตอร์ (pH meter) ดังรูป

(ก) หยดยนู ิเวอรซ์ ลั อินดเิ คเตอรแ์ ละเทียบสี (ข) อ่านคา่ จากพีเอชมิเตอร์
ของสารละลายกบั แถบสีที่ pH ต่าง ๆ
35

นอกจากกระดาษลิตมัส และยูนิเวอร์ซัลอินดิเคเตอรแ์ ล้ว ยงั มีสารอีกหลายชนิดที่มีสีในรูป และรูปเบสแตกต่าง

กัน ซึ่งสามารถนามาใช้เป็นอินดิเคเตอร์แสดงการเปล่ียนสีตาม pH ได้ โดย เหล่านี้เป็นกรดอ่อนหรือเบสอ่อนท่ีมี

โครงสร้างซับซ้อน จึงนิยมเขียนแทนด้วยสูตรโมเลกุลในรูปก เป็น HIn และในรูปเบสเป็น In ซึ่งท้ังสองรูปน้ีอยู่ใน

สมดุลทม่ี นี า้ เปน็ ตวั ทาละลาย ดงั สมการเคมี

HIn(aq) + H2O(l) ⇌ H3O+(aq) + In-(aq)
รปู กรด รูปเบส
ค่าคงที่การแตกตัวของรูปกรด (Ka) ของอินดิเคเตอร์ ใช้สัญลักษณ์ KIn แทน Ka ซ่ึงสัมพันธ์ ความเข้มข้น
ของ HIn H3O+ และ In- ดังน้ี

KIn = H3O+ [In−]
[HIn]
[H3O+] = KIn x [[IHnI−n]]
-log [H3O+] = -log KIn + (-log [[IHnI−n]])
pH = pKIn - log [[IHnI−n]]

จากสมการข้างต้นแสดงว่า ความเข้มข้นของ H3O+ หรือ pH ของสารละลาย มีผลต่ออัตราส่วน ความเข้มข้น
ของ HIn และ In- โดยท่วั ไปถ้าอัตราส่วนความเข้มข้น HIn/In- มีค่ามากกว่า 10 สีที่สังเกตได้จะเป็นสีของ HIn
แต่ถ้าอัตราสว่ นความเข้มขน้ In-/HIn มคี ่ามากกว่า 10 สีทสี่ ังเกตไดจ้ ะเป็นสีของ In-

ดงั นนั้ เมอ่ื แทนคา่ [[IHnI−n]] = 10 และค่า [[IHnI−n]] = 0.1 จะได้ชว่ ง pH การเปลยี่ นสีของอินดิเคเตอร์
อยู่ในชว่ ง pKIn 1 เชน่

โบรโมไทมอลบลูมีค่า KIn = 1 x 10-7 จะมีช่วง pH การเปลี่ยนสีประมาณ 6.0-8.0 ซ่ึงใกล้เคียงกับ
ช่วง pH การเปลี่ยนสที ไี่ ดจ้ ากการทดลอง คือ 6.0-7.6

36

เนื่องจากรูป HIn ของโบรโมไทมอลบลู มีสีเหลือง และรูป In- มีสีน้าเงิน ดังนั้นเม่ือหยดโบรโมไทมอลบลู
ลงในสารละลายท่ีมี pH 6.0 หรือต่ากว่าจะได้สีเหลือง แต่ถ้าสารละลายมี pH หรือสูงกว่าจะได้สีน้าเงิน และถ้า
สารละลายมี pH ระหวา่ ง 6.0-7.6 จะได้สผี สมระหวา่ งสเี หลอื ง สีนา้ เงนิ ดังรูป

. รูปแสดง สขี องโบรโมไทมอลบลูเมือ่ อยู่ในสารละลาย pH ต่าง ๆ
อินดเิ คเตอรท์ ีใ่ ช้ในหอ้ งปฏิบตั ิการสว่ นใหญอ่ ยู่ในรูปสารละลายท่มี นี า้ หรือแอลกอฮอล์เป็นตวั ทาละลาย ปกติใชเ้ พียงเลก็ น้อย

ก็สามารถสังเกตการเปล่ยี นสีไดอ้ ยา่ งชัดเจนอนิ ดิเคเตอรแ์ ตล่ ะชนิด และชว่ ง pH การเปล่ยี นสีแสดง ดงั รปู

. รูปแสดง สขี องอินดเิ คเตอรบ์ างชนดิ และช่วง pH การเปล่ียนสี
จากรูป จะเหน็ วา่ อนิ ดเิ คเตอรแ์ ตล่ ะชนิดเปลยี่ นสีในชว่ ง pH ท่ีแตกตา่ งกัน และการใช้อนิ ดเิ คเตอรแ์ ตล่ ะ
ชนิดจะประมาณค่า pH ไดค้ อ่ นขา้ งแม่นเฉพาะในชว่ งท่ีมีการเปลยี่ นสี นอกจากน้ี อาจใช้อนิ ดเิ คเตอร์หลายชนดิ ร่วมกัน
เพอื่ เพม่ิ ความแม่นในการประมาณคา่ pH ดงั ตวั อยา่ ง

37

ใบงานที่ 5 เรอ่ื ง pH ของสารละลายกรดและเบสลอื

ผลการเรียนรู้

คานวณค่า pH ความเข้มข้นของไฮโดรเนยี มไอออนหรือไฮดรอกไซดไ์ อออนของสารละลายกรดและเบส

คาชแี้ จง : ให้นักเรยี นตอบคาถามต่อไปน้ใี หถ้ ูกต้อง

1. สารละลายกรดไฮโดรคลอรกิ เขม้ ข้น 0.5 โมลตอ่ ลิตร จะมี pH เท่าใด (กาหนดให้ log 5 = 0.69)
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………….
2. จงหาค่า pH ของสารละลายท่ีมคี วามเขม้ ขน้ ของไฮโดรเนียมไอออน (H3O+) เท่ากบั 1 x 10 -11 และ 6 x 10-4
โมลต่อลติ ร
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………...
3. สารละลายกรดทมี่ ีความเขม้ ข้นของไฮโดรเนยี มไอออน (H3O+) 2.0 x 10-7 โมลตอ่ ลติ รมี pH เทา่ ไร

…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………….

38

4. สารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) เข้มข้น 0.05 โมลตอ่ ลติ ร จะมี pH เท่าใด
(กาหนดให้ log 2 = 0.30)

…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………

5. สารละลายชนิดหนึ่งมี pH = 4.00 จะมีความเขม้ ขน้ ของไฮโดรเนยี มไอออน (OH-) เปน็ เท่าใด

…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………

6. สารละลายเบสออ่ นเข้มขน้ 0.1 โมลตอ่ ลิตร แตกตวั เปน็ ไอออนได้รอ้ ยละ 0.5 จะมี pH เท่าใด
(กาหนดให้ log 5 = 0.699)

…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………

39

7. สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) มี pH เท่ากบั 8 สารละลายน้จี ะมไี ฮดรอกไซด์ไอออน (OH-)
เข้มขน้ เท่าใด

…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………….

8. สารละลายกรด HX เขม้ ขน้ 0.01 โมลต่อลติ ร แตกตัวเป็นไอออนไดร้ ้อยละ 3 จะมี pH เทา่ ใด
(กาหนดให้ log 3 = 0.47)

…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………..

9. สารละลายของยาลดกรดในกระเพาะอาหาร pH 11 มีความเข้มข้นของไฮดรอกไซด์ไอออนเท่าใด
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………

40

12. สารละลาย A B และ C เมอ่ื นาไปหยดดว้ ยอินดิเคเตอร์ 4 ชนดิ ใหส้ ที ปี่ รากฎดงั ตาราง

อินดิเคเตอร์ ช่วง pH สีทปี่ รากฎ
ทีเ่ ปลยี่ นสี สารละลาย A สารละลาย B สารละลาย C

เมทิลออเรนจ์ 3.2 – 4.4 ส้ม เหลอื ง เหลอื ง
(แดง - เหลือง)

เมทลิ เรด 4.2 – 6.3 ส้ม เหลอื ง เหลอื ง
(แดง - เหลือง)

ฟีนอลเรด 6.8 – 8.4 เหลอื ง สม้ แดง
(เหลือง - แดง)

ฟีนอล์ฟทาลีน 8.3 10.0 ไมม่ สี ี ไมม่ ีสี ชมพู
(ไมม่ สี ี – ชมพู)

12.1 สารละลายแตล่ ะชนดิ มชี ่วง pH เท่าใด

……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………

12.2 สารละลายใดเปน็ กรด

……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………

41

ใบความรู้ที่ 6 เรือ่ ง ปฏิกิรยิ าเคมีระหวา่ งกรดและเบส

ปฏิกริ ยิ าเคมรี ะหว่างกรดและเบส

ปฏิกิริยาเคมีระหว่างสารละลายกรดและเบสท่ีพอดีกัน เรียกว่า ปฏิกิริยาสะเทิน (neutralization reaction)
ซึง่ อาจเขียนในรปู สมการเคมที ว่ั ไปได้ดังนี้ HA + BOH  BA + H2O

หรือ H3O+(aq) + OH-(aq)  2H2O(l)
น้าซึ่งมีสมบัติเป็นกลาง เป็นผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากไฮโดรเนียมไอออน (H3O+) จากกรดทาปฏิกิริยากับไฮดรอก
ไซด์ ไอออน (OH-) จากเบส ส่วนผลิตภณั ฑท์ ี่เป็นเกลือ (BA) อาจมีสมบัติเป็นกลาง กรด หรือเบส ขึ้นอยู่กับชนิดของ
กรดและเบสทท่ี าปฏิกิริยากัน ซ่งึ พจิ ารณาไดจ้ ากตวั อย่างปฏิกริ ยิ าต่อไปนี้

ปฏกิ ิรยิ าระหวา่ งกรดแกก่ บั เบสแก่

เม่อื นาสารละลายกรดไฮโดรคลอริก (HCI) และสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) มาทาปฏิกิริยากัน เขยี น

สมการเคมไี ด้ดังนี้

HCl(aq) + NaOH(aq)  NaCl(aq) + H2O(l)

ผลติ ภณั ฑ์เกลอื ทเ่ี กิดขึน้ คอื โซเดยี มคลอไรด์ (NaCl) ซงึ่ มสี มบัติเปน็ กลาง

ปฏกิ ริ ยิ าระหวา่ งกรดอ่อนกบั เบสแก่

ปฏกิ ริ ยิ าระหวา่ งสารละลายกรดแอซีตกิ (CH3COOH) และสารละลายโซเดยี มไฮดรอกไซด์ (NaOH) เขียนสมการ
เคมีได้ดังน้ี

CH3COOH(aq) + NaOH(aq)  CH3COONa(aq) + H2O(l)
ผลิตภัณฑ์เกลือท่ีเกิดข้ึนคือ เกลือโซเดียมแอซีเตต (CH3COONa) ซึ่งมีสมบัติเป็นเบส เนื่องจาก CH3COO- สามารถ
เกิดปฏกิ ิรยิ าไฮโดรลิซสิ ได้ OH-

ปฏิกริ ยิ าระหว่างกรดแก่กบั เบสออ่ น

ปฏกิ ริ ิยาระหว่างสารละลายกรดไฮโดรคลอริก (HCI) และสารละลายแอมโมเนยี (NH3) เขียนสมการเคมไี ด้ดังนี้
HCl(aq) + NH3(aq)  NH4Cl(aq)

ผลิตภณั ฑเ์ กลือที่เกิดข้นึ คือ แอมโมเนยี มคลอไรด์ (NH4CI) ซ่งึ มีสมบตั ิเปน็ กรด
เนือ่ งจาก NH4+ สามารถเกดิ ปฏกิ ริ ิยาไฮโดรลิซสิ ได้ H3O+

42

ใบงานท่ี 6 เรอื่ ง ปฏิกริ ิยาเคมรี ะหวา่ งกรดและเบส

ผลการเรียนรู้

เขยี นสมการเคมแี สดงปฏิกิรยิ าสะเทนิ และระบคุ วามเปน็ กรด-เบสของสารละลายหลังการสะเทนิ

คาชีแ้ จง : ให้นักเรียนตอบคาถามตอ่ ไปนี้ใหถ้ ูกตอ้ ง

1. จงอธบิ ายเกย่ี วกบั ปฏิกิรยิ าสะเทิน
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………….

2. จงเขียนสมการแสดงปฏิกริ ยิ าระหว่างกรดกบั เบสท่ีกาหนดให้ต่อไปนี้
2.1 HCl กับ KOH

………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………

2.2 H2SO4 กบั Ca(OH)2
………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………

2.3 CH3COOH กับ NaOH
………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………

2.4 HNO3 กับ Ba(OH)2
………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………

2.5 HBr กบั Al(OH)3
………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………

43

ใบความรูท้ ่ี 7 เร่ือง การไทเทรตกรด-เบส

การไทเทรตกรด-เบส

ปฏิกิรยิ าสะเทนิ ระหวา่ งกรดและเบสสามารถนามาใช้หาความเข้มข้นของสารละลายที่ไม่ทราบความเข้มข้น โดยใช้
วิธกี ารทีเ่ รียกวา่ การไทเทรต (titration) ซง่ึ เปน็ การติดตามปริมาณสารชนิดใด ชนิดหนง่ึ ทีเ่ ติมลงไปทาปฏิกิริยากับสาร
อีกชนิดหนึ่ง จนถึงจุดท่ีสารทั้งสองทาปฏิกิริยาพอดีกัน ซึ่งเรียกว่า จุดสมมูล (equivalent point) โดยใช้สารละลาย
มาตรฐาน (Standard solution) ท่ีทราบปริมาณ หรือความเข้มข้นที่แน่นอนทาปฏิกิริยากับสารละลายอีกชนิดหน่ึงท่ี
ต้องการหาความเข้มข้น การไทเทรตสารละลายอาจติดตามปริมาตรสารละลายมาตรฐานท่ีทราบความเข้มข้นแน่นอนหรือ
ปรมิ าตรสารละลายท่ตี อ้ งการหาความเขม้ ข้นกไ็ ด้

จุดสมมลู ของการไทเทรตกรด-เบส คือจุดที่จานวนโมลของไฮโดรเจนไอออน (H+) พอดีกับ จานวนโมล
ของไฮดรอกไซด์ไอออน (OH-) ซ่งึ หาไดจ้ ากการติดตามคา่ pH แลว้ นามาเขียนกราฟ ความสัมพนั ธ์ระหวา่ ง pH กับ
ปริมาตรของสารละลายที่เปน็ ตัวไทเทรต (titrant) ซ่งึ เรียกวา่ กราฟการไทเทรต (titration curve)
กราฟการไทเทรตและการคานวณความเข้มขน้ ของสารละลายทีต่ อ้ งการทราบความเขม้ ขน้ ศึกษาได้จากตัวอย่างการ
ไทเทรตกรด-เบสคู่ตา่ ง ๆ ดังต่อไปนี้

44

การไทเทรตกรดแกก่ บั เบสแก่

รปู แสดง กราฟการไทเทรตระหวา่ ง HCl กับ NaOH

จากกราฟการไทเทรต HCl เริ่มต้นมี pH  1 เมื่อเติม NaOH มีผลทาให้ pH ของสารละลาย ค่อย ๆ

เพ่ิมขึ้นจนถึงบรเิ วณท่ี pH ของสารละลายเพม่ิ ขึน้ อย่างรวดเร็วและเร่ิมคงที่ที่ pH > 12 โดยจุดสมมูลที่ได้จาก

กราฟการไทเทรตคือจุดกึ่งกลางของบริเวณท่ี pH เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ในท่ีนี้คือ pH = 7 สอดคล้องกับความเป็น

กลางของสารละลายผลิตภัณฑ์เกลือ NaCl เม่ือลากเส้นตรงจากจุด สมมูลลงมาตัดแกน X จะทาให้ทราบปริมาตรของ

NaOH ที่ทาปฏิกิริยาพอดีกับ HCl ซึ่งในกราฟน้ีคือ 10.00 มิลลิลิตร ซ่ึงสามารถใช้ปริมาตรนี้ในการคานวณความ

เข้มข้นของ HCl ไดด้ ังน้ี จากสมการเคมี

HCl(aq) + NaOH(aq)  NaCl(aq) + H2O(l)
จะเห็นวา่ HCl 1 โมล ทาปฏกิ ริ ิยาพอดีกบั NaOH 1 โมล

คานวณจานวนโมลของ NaOH

จานวนโมลของ NaOH = 0.200 mol NaOH x 10.00 mL
1000 mL
= 2.00 x 10-3 mol NaOH

ดังน้ัน จานวนโมลของ NaOH เท่ากับ 2.00 x 10-3 โมล ซึ่งเท่ากับจานวนโมลของ HCI ปริมาตร

10.00 มลิ ลลิ ติ ร ดว้ ย

คานวณความเข้มข้นของ HCl
2.00 x 10−3
ความเข้มข้นของ HCl = 10.00 mL x 1000 mL = 0.200 mol HCl/L
1L

ดงั นั้น สารละลายกรดไฮโดรคลอริกเข้มขน้ 0.200 โมลต่อลิตร

45

การไทเทรตกรดอ่อนกับเบสแก่

การไทเทรตกรดออ่ นกบั เบสแก่ เช่น สารละลายกรดแอซีติก (CH3COOH) กบั สารละลายโซเดยี ม ไฮดรอกไซด์
(NaOH) กราฟที่ไดจ้ ากการไทเทรต CH3COOH ทต่ี อ้ งการทราบความเข้มข้น ปรมิ าตร 10.00 มลิ ลลิ ิตร ด้วย
NaOH 0.200 โมลต่อลติ ร โดยตดิ ตามปรมิ าตร NaOH ทเ่ี ติมลงไป และการเปลี่ยนแปลง pH แสดงดังรูป 10.12

รปู 10.12 กราฟการไทเทรตระหว่าง CH3COOH กับ NaOH

จากกราฟการไทเทรต สารละลาย CH3COOH เริ่มต้นมี pH  3 เมื่อเติม NaOH มีผลทาให้ pH ของ
สารละลายค่อย ๆ เพ่ิมข้ึนจนถึงบริเวณที่ pH ของสารละลายเพ่ิมข้ึนอย่างรวดเร็วและเริ่มคงที่ ท่ี pH > 12 โดยจุด
สมมลู ท่ีได้จากกราฟการไทเทรตคือจุดก่ึงกลางของบริเวณท่ี pH เพ่ิมขึ้นอย่าง รวดเร็ว ในที่นี้คือ pH = 9 สอดคล้อง
กับความเปน็ เบสของสารละลายผลติ ภณั ฑ์เกลือ CH3COONa เม่ือลากเส้นตรงจากจุดสมมูลลงมาตัดแกน X จะทาให้ทราบ
ปริมาตรของ NaOH ที่ทาปฏิกิริยาพอดี กับ CH3COOH ซ่ึงในกราฟน้ีคือ 10.00 มิลลิลิตร ซึ่งสามารถใช้ปริมาตรน้ี
ในการคานวณความเขม้ ข้น ของ CH3COOH ได้ดังนี้

จากสมการเคมี

CH3COOH(aq) + NaOH(aq)  CH3COONa(aq) + H2O(l)
ความเขม้ ข้นของ CH3COOH = 0.200 mol NaOH 10.00 mL NaOH
1000 mL NaOH x

x 1 1momlolCHN3aCOOHOHx 10.0 1
x 1000 mL CH3COOH mL CH3COOH

1 L CH3COOH
= 0.200 moL CH3COOH/L
ดงั นนั้ สารละลายกรดแอซีติกเข้มขน้ 0.200 โมลตอ่ ลิตร

46

การไทเทรตกรดแกก่ ับเบสออ่ น

การไทเทรตกรดแก่กบั เบสออ่ น เช่น สารละลายกรดไฮโดรคลอรกิ (HCl) กบั สารละลาย แอมโมเนยี (NH3) กราฟที่
ได้จากการไทเทรต NH3 ท่ีต้องการทราบความเข้มขน้ ปรมิ าตร 10.00 มิลลลิ ติ ร ดว้ ย HCl 0.200 โมลตอ่ ลิตร
โดยตดิ ตามปริมาตร HCl ท่ีเตมิ ลงไป และการเปล่ยี นแปลง pH แสดงดงั รปู

จากกราฟการไทเทรต NH3 เริ่มต้นมี pH  11 เม่ือเติม HCl มีผลทาให้ pH ของสารละลาย ค่อย ๆ
ลดลงจนถึงบริเวณท่ี pH ของสารละลายลดลงอย่างรวดเร็วและเริ่มคงท่ีที่ pH <1 โดยจุดสมมูล ที่ได้จากกราฟการ

ไทเทรตคือจุดก่ึงกลางของบริเวณที่ pH ลดลงอย่างรวดเร็ว ในที่นี้คือค่า pH = 5 สอดคล้องกับความเป็นกรด

ของสารละลายผลิตภัณฑ์เกลือ NH4Cl และเมื่อลากเส้นตรงจากจุดสมมูล ลงมาตัดแกน X จะทาให้ทราบปริมาตรของ
HCl ทท่ี าปฏกิ ริ ิยาพอดีกบั NH3 ซึง่ ในกราฟนค้ี ือ 10.00 มิลลลิ ติ ร ซึง่ สามารถใช้ปริมาตรนี้ในการคานวณความเข้มข้น
ของ NH3 ได้ดังนี้

จากสมการเคมี HCl(aq) + NH3 (aq)  NH4Cl(aq)
0.200 mol HCl 1 mol NH3
ความเขม้ ข้นของ NH3 = 1000 mL HCl x 10.00 mL HCl x 1 mol HCl

x 10.0 1 NH3 x 1000 mL
mL 1 L NH3

= 0.200 moL NH3 /L
ดังนน้ั สารละลายแอมโมเนียเขม้ ขน้ 0.200 โมลต่อลติ ร

47

จากกราฟการไทเทรตข้างต้นสรุปได้ว่า จุดสมมูลของการไทเทรตกรด-เบสมี pH แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับ
ความแรงของกรดและเบสที่นามาทาปฏกิ ิรยิ ากัน คือกรดแก่-เบสแก่มีจุดสมมูลท่ี pH = 7 กรดอ่อน-เบสแก่มีจุดสมมูลที่
pH > 7 และกรดแก-่ เบสอ่อนมจี ุดสมมูลท่ี pH < 7 และปริมาตรของ สารละลายทใี่ ช้ไทเทรต ณ จุดสมมูล สามารถ
นาไปคานวณหาความเขม้ ข้นหรือปรมิ าณสารได้ส่วนกรดอ่อน-เบสอ่อนไม่นยิ มนามาไทเทรต

สาหรับการไทเทรตกรดแก่-เบสแก่ จากกราฟการไทเทรต จะเห็นว่ามีช่วงที่ pH เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว
ต้ังแต่ pH 3 ถึง 11 ซ่ึงเป็นช่วงท่ีกว้าง และมีอินดิเคเตอร์หลายชนิดที่มีช่วง pH การเปล่ียนสีอยู่ในช่วงดังกล่าวจุด
ยุตขิ องอินดิเคเตอรเ์ หล่านใ้ี ห้ปรมิ าตรของสารละลายทใ่ี ชใ้ นการ ไทเทรตใกลเ้ คยี งกบั ปริมาตร ณ จดุ สมมูล ดงั รูป

48

ใบงานท่ี 7 เรอ่ื งการไทเทรตกรด-เบส

ผลการเรียนรู้

ทดลองและอธิบายหลักการไทเทรต และเลือกใช้อินดิเคเตอร์ท่เี หมาะสมสาหรบั การไทเทรตกรด-เบส

คาชแี้ จง : ใหน้ กั เรยี นตอบคาถามตอ่ ไปน้ีใหถ้ กู ต้อง

1. จงอธิบายเกยี่ วกบั การไทเทรต (titration)
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
2. จดุ สมมูล คืออะไร
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
3. จดุ ยตุ ิ คอื อะไร
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………

49