เคมี

acid-base theory

ทฤษฎี กรด-เบส

วิชา เคมีเพิ่มเติม ว32224

นางสาวณัฐสุดา พลหาญศึก
ม.5/12 เลขที่6

SV ANTE ARRHEN IUS

นักเคมีชาวสวีเดนได้ให้คำจำกัดความของกรดและเบสขึ้น ในปี พ.ศ.

2427โดยเกี่ยวข้องกับความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน (H+) หรือ ไฮ
โดรเนียมไอออน (H3O+) และไฮดรอกไซด์ไอออน (OH−) เมื่อสารนั้นๆ

ละลายน้ำ โดยระบุว่า "กรด หมายถึง สารที่ละลายน้ำแล้วแตกตัวทำให้

ความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนหรือไฮโดรเนียมไอออนเพิ่มขึ้น"

และ "เบส หมายถึง สารที่ละลายน้ำแล้วแตกตัวทำให้ความเข้มข้นของ

ไฮดรอกไซด์ไอออนเพิ่มขึ้น" COLLEC TION CO
MING S
→การแตกตัวในน้ำของกรด

HCl (aq) H+ (aq) + Cl− (aq)

→การแตกตัวในน้ำของเบส OON NEW

NaOH (aq) Na+ (aq) + OH− (aq)



อย่างไรก็ตาม น้ำบริสุทธิ์ จะมีสมบัติเป็ นกลาง เนื่องจากการแตกตัวด้วยตัว

เอง (Auto-dissociation) ของน้ำจะอยู่ในสภาวะสมดุลระหว่างความเข้มข้น
ของ (H3O+) และ (OH−) ซึ่ งมีค่าเท่ากัน ดังนั้น การละลายน้ำของสารที่เป็ นก

รดตามนิยามของอาร์รีเนียสจึงไปทำให้ความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน

เพิ่มขึ้น อนึ่ง เนื่องจากไฮโดรเจนไอออน (H+) เป็ นไอออนที่มีอนุภาคมูลฐาน

เป็ นโปรตอนเพียงตัวเดียว นักเคมีจึงนิยมเรียกว่า โปรตอน ทั้งนี้ หาก

โปรตอนละลายอยู่ในน้ำก็อาจจะเขียนแทนได้เป็ น (H3O+) ที่เกิดจากการ

รวมตัวของโปรตอนกับโมเลกุลของน้ำ

⇌สมการการแตกตัวด้วยตัวเองของน้ำ:

H2O(l) + H2O(l) H3O+(aq) + OH−(aq)

ปัญหาที่สำคัญของทฤษฎีกรด-เบสของอาร์รีเนียส คือ ไม่
สามารถระบุความเป็ นกรด-เบสของสารที่ไม่ละลายน้ำได้

และไม่สามารถระบุความเป็ นกรดที่ไม่มีไฮโดรเจนได้
เช่น AlCl3 หรือเบสที่ไม่มีไฮดรอกไซด์ไอออน เช่น
NH3 หรือ N(CH3)3 ได้ จึงมีการนิยามขึ้นใหม่โดยนัก

เคมีรุ่นหลัง
ปฏิกิริยาสะเทินกรดเบสของอาร์รีเนียสแก้ไข
ปฏิกิริยาสะเทิน (Neutralization)กรด-เบสของอาร์รีเนีย

สเป็ นปฏิกิริยาระหว่างไฮโดรเจนไอออน (H+) และไฮดร

→อกไซด์ไอออน (OH−) เกิดเป็ นน้ำ ดังสมการ:
H+(aq) + OH−(aq) H2O (l)

โยฮันเนส นิโคลัส เบรินสเตด (Johannes Nicolaus
Brønsted) และ ทอมัส มาร์ติน ลาวรี (Thomas
Martin Lowry)

นักเคมีสองคนได้ให้คำจำกัดความของกรด-เบสใหม่ ในปี
พ.ศ. 2466 โดยเกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนโปรตอน (Proton

Transferring) โดยเป็ นทฤษฎีที่ครอบคลุมและอธิบาย
สมบัติของกรด-เบสได้ดีกว่าทฤษฎีของอาร์รีเนียส โดยกล่าว
ว่า "กรด (AH) หมายถึง สารที่ให้โปรตอน (Proton Donor)
แก่เบส " และ "เบส (B) หมายถึงสารที่รับโปรตอน (Proton

Acceptor) จากกรด"

⇌ดัง ส ม ก า ร A H + B A − + B H +

พิ จ า ร ณ า ก า ร แ ต ก ตัว ใ น น้ำ ข อ ง ก ร ด อ ะ ซิ ติ ก ( C H 3 C O O H ) ดัง

⇌ส ม ก า ร :

CH3COOH (aq)) + H2O (l) CH3COO− (aq)) + H3O+
(aq)



ใ น ส ม ก า ร ทิศ ท า ง ไ ป ข้า ง ห น้ า น้ำ ทำ ห น้ า ที่เ ป็ น เ บ ส เ บ ริน ส
เ ต ด ( B r ø n s t e d B a s e ) เ นื่อ ง จ า ก รับ โ ป ร ต อ น ( H + ) ม า จ า ก ก

ร ด อ ะ ซิ ติ ก แ ล ะ ก ร ด อ ะ ซิ ติ ก ทำ ห น้ า ที่เ ป็ น ก ร ด เ บ ริน ส
เ ต ด ( B r ø n s t e d A c i d ) แ ล ะ เ มื่อ พิ จ า ร ณ า ส ม ก า ร ย้อ น ก ลับ อ ะ

ซิ เ ต ต ไ อ อ อ น ( C H 3 C O O − ) ทำ ห น้ า ที่เ ป็ น เ บ ส เ บ ริน ส เ ต ด
เ นื่อ ง จ า ก รับ โ ป ร ต อ น ( H + ) ม า จ า ก ไ ฮ โ ด ร เ นี ย ม ไ อ อ อ น

( H 3 O + ) ที่เ ป็ น ก ร ด เ บ ริน เ ส ต ด ( เ นื่อ ง จ า ก ใ ห้ โ ป ร ต อ น แ ก่ อ ะ ซิ
เตดไอออน)



จ า ก ตัว อ ย่ า ง ข้า ง ต้น ทำ ใ ห้ เ กิด คู่ ก ร ด - เ บ ส สัง ยุ ค ( c o n j u g a t e
a c i d – b a s e p a i r ) ขึ้น โ ด ย ก ร ด อ ะ ซิ ติ ก ( C H 3 C O O H ) เ ป็ น คู่
ก ร ด ( c o n j u g a t e a c i d ) ข อ ง อ ะ ซิ เ ต ต ไ อ อ อ น ( C H 3 C O O − )
แ ล ะ อ ะ ซิ เ ต ต ไ อ อ อ น ( C H 3 C O O − ) เ ป็ น คู่ เ บ ส ( c o n j u g a t e
b a s e ) ข อ ง ก ร ด อ ะ ซิ ติ ก แ ล ะ ใ น ทำ น อ ง เ ดีย ว กัน น้ำ ( H 2 O )

เ ป็ น คู่ เ บ ส ข อ ง ไ ฮ โ ด ร เ นี ย ม ไ อ อ อ น ( H 3 O + )



ตัวอย่างปฏิกิริยากรดเบสของเบรินสเตด

⇌H3O+ + NH3 H2O + NH4+
⇌[Fe(H2O)6]3+ + H2O [Fe(H2O)5OH]2+ + H3O+

⇌H2SO4 + H2O HSO4− + H3O+
→CH3COOH + NH3 NH4+ + CH3COO−

⇌NH4+ + H2O H3O+ + NH3

ดังที่กล่าวข้างต้น นิยามกรด-เบสตามทฤษฎีของเบรินสเตด ยังสามารถ
อธิบายปฏิกิริยากรด-เบสที่ไม่สามารถอธิบายได้ด้วยทฤษฎีของอาร์รี
เนียส เช่น:

→H3O+(aq) + Cl−(aq) + NH3 (g) Cl−(aq) + NH4+(aq)
→HCl(benzene) + NH3(benzene) NH4Cl(s)

ส า ร แ อ ม โ ฟ เ ท อ ริก
ส า ร ป ร ะ ก อ บ ที่ทำ ห น้ า ที่ไ ด้ทั้ง ก ร ด เ บ ริน ส เ ต ด แ ล ะ

เ บ ส เ บ ริน ส เ ต ด เ รีย ก ว่า เ ป็ น แ อ ม โ ฟ เ ท อ ริก
( A m p h o t e r i c ) โ ด ย น้ำ เ ป็ น ตัว อ ย่ า ง ข อ ง ส า ร แ อ

ม โ ฟ เ ท อ ริก ดัง ส ม ก า ร :

⇌A H + B A − + B H +
⇌H N O 3 + H 2 O N O 3 − + H 3 O +

⇌( น้ำ ทำ ห น้ า ที่เ ป็ น เ บ ส )

H2O + NH=C(NH2)2 OH− +
H2N=C(NH2)2+

( น้ำ ทำ ห น้ า ที่เ ป็ น ก ร ด )



ปฏิกิริยาสะเทินกรดเบสของเบรินสเตดแก้ไข
ปฏิกิริยาสะเทินกรดเบสของเบรินสเตดหมายถึงปฏิกิริยา

ระหว่างคู่กรดและคู่เบสของโมเลกุลหนึ่งๆ เช่น:

⇌H+ + OH− H2O
⇌NH4+ + NH2− 2NH3
⇌H3SO4++HSO4− H2SO4

กระบวนการแตกตัวเป็ นไอออนด้วยตัวเองแก้ไข
กระบวนการแตกตัวเป็ นไอออนด้วยตัวเอง

(Autoionization Process) ที่พบเป็ นปกติในตัวทำ
ละลายโปรติก (protic solvent) คือ ปฏิกิริยาย้อนกลับ

ของปฏิกิริยาสะเทินนั่นเอง

⇌H2O H+ + OH−
⇌2NH3 NH4+ + NH2−
⇌H2SO4 H3SO4++HSO4−

อนึ่ง ค่าคงที่สมดุลของการแตกตัวเป็ นไอออนด้วยตัวเอง
เรียกว่า ค่าคงที่การแตกตัวให้โปรตอนด้วยตัว

เอง(Autoprotolysis Constant: KAP) หรือ ผลคูณ

ไอออน(Ionic Product) ในกรณี ของน้ำค่า KAP ใช้
สัญลักษณ์ เฉพาะเป็ น KW ซึ่ งมีค่าเท่ากับ 1.0 × 10−14

ที่อุณหภูมิ 25℃: KAP= KW = [H+][OH−] = 1.0 ×
10−14 ที่อุณหภูมิ 25℃

ค่า pKAP ของ H2SO4 เท่ากับ 2.9 ที่อุณหภูมิ 25℃
และ pKAP ของ NH3 เท่ากับ 27.7 ที่อุณหภูมิ −50℃

และโดยทั่วไปแล้ว ค่า pKAP จะมีค่าเปลี่ยนแปลง
ตามอุณหภูมิ

ความแรงสัมพัทธ์ของกรดเบรินสเตดแก้ไข
ความแรงของกรดเบรินสเตดสามารถเปรียบเทียบโดยใช้ ค่า
คงที่การแตกตัวของกรด (Acid Dissociation Constant: Ka)

⇌โดยที่:

HA A− + H+




อย่างไรก็ตาม ค่าคงที่การแตกตัวของกรดเป็ นค่าคงที่ที่เป็ นค่า
เฉพาะ ณ อุณหภูมิหนึ่งๆ และมีค่าเปลี่ยนแปลงไปตาม

อุณหภูมิ รวมถึงขึ้นอยู่กับชนิดองตัวทำละลายด้วย ดังตาราง
เป็ นตัวอย่างของค่า pKa ของกรดบางชนิดในตัวทำละลาย

ชนิดต่างๆ ที่อุณหภูมิ 25℃

Gilbert Newton
Lewis

กิลเบิร์ต นิวตัน ลิวอิส (Gilbert Newton Lewis) นัก
เคมีชาวอเมริกัน ได้เสนอนิยามของกรด-เบสในปี

พ.ศ. 2466โดยพิจารณาการให้และการรับคู่
อิเล็กตรอน (Electron Pair) ซึ่ งกล่าวว่า "กรด หมาย
ถึง สารที่รับคู่อิเล็กตรอน (Electron Pair Acceptor)"
และ "เบส หมายถึง สารที่ให้คู่อิเล็กตรอน (Electron

Pair Donor)"

→เช่น

Me3N: + BF3 Me3N: + BF3

โดย Me3N: เป็ น เบสลิวอิส (Lewis Base) เนื่องจากให้คู่
อิเล็กตรอนแก่ BF3 และ BF3 เป็ น กรดลิวอิส (Lewis Acid)

เนื่องจากรับคู่อิเล็กตรอนมาจาก Me3N: ผลิตภัณฑ์จาก
ปฏิกิริยากรด-เบสของลิวอิส เรียกว่า แอดดักต์ (Adduct) หรือ

สารเชิงซ้อน (Complex)
ตัวอย่างปฏิกิริยากรด-เบสของลิวอิสแก้ไข

→BF3 + F− BF4−
→BF3 + OMe2 BF3OMe2

→I2 + I− I3−
→SiF4 + 2 F− SiF62−

เอกสารอ้างอิง
1.https://th.m.wikipedia.org/wiki/

ทฤษฎีกรด–เบส
2.https://tuemaster.com/blog/ทฤษฎี

กรด-เบส-acid-base-theoryเบื้องต้/