แบบฝึกทักษะ

การแตกตัวของกรดและเบส 1 กรด – เบส กรดแก่และเบสแก่แตกตัวเป็ นไอออนในน ้าได้มากที่สดุหรอืแตกตวัไดท้งั้หมด เกิดปฏิกิริยาไปข้างหน้าจัดเป็ นอิเล็กโทรไลต์แก่ กรดอ่อนและเบสอ่อน แตกตัวในน ้าได้บางส่วน จัดเป็ นอิเล็กโทรไลต์อ่อน เกิดการเปลยี่นแปลงผนักลบัไดณ้ภาวะสมดลุในสารละลายจึงมีทั้งโมเลกุลของกรดอ่อน หรอืเบสอ่อนกบัไอออนของกรดอ่อนหรอืเบสอ่อนที่เกดิจากการแตกตวัของกรดอ่อน หรือเบสอ่อนปนกันอยู่ 1. อธิบายความหมายในการแตกตัวของกรดแก่เบสแก่กรดอ่อนเบสอ่อนรวมทั้ง คา นวณหารอ้ยละของการแตกตวัและค่าคงที่ของการแตกตวัของกรดอ่อนและ เบสอ่อน 2. เปรียบเทียบปริมาณการแตกตัวของกรดหรือเบสและค านวณหาความเข้มข้น ของH3O +และOHโดยใชค้่าคงที่ของการแตกตวัของกรดและเบส ผลการเรียนรู้ สาระส าคัญ

การแตกตัวของกรดและเบส 2 กรด – เบส 1. อธิบายการแตกตัวของกรดแก่และเบสแก่พร้อมทั้งเขียนสมการการแตกตัว เป็ นไอออนได้ 2. ค านวณหาความเข้มข้นของไอออนในสารละลายกรดแก่และเบสแก่ได้ 3. อธิบายและเปรียบเทียบการแตกตัวของกรดอ่อนเบสอ่อนพร้อมทั้งเขียนสมการ แสดงการแตกตัวเป็ นไอออนได้ 4. คา นวณหารอ้ยละของการแตกตวัค่าคงที่สมดลุของกรดและเบสและความ เขม้ขน้ของไอออนในสารละลายเมื่อทราบค่าคงที่สมดลุของกรดหรอืเบสได้ 5. อธิบายความหมายของกรดมอนอโปรติก กรดไดโปรติกและกรดพอลิโปรติก พร้อมทั้งเขียนสมการการแตกตัวเป็ นไอออนได้ จุดประสงค์การเรียนรู้

การแตกตัวของกรดและเบส 3 กรด – เบส ค าชี้แจง 1. แบบทดสอบมีจ านวน 10 ข้อ ข้อละ 1 คะแนน 2.ใหน้กัเรยีนทา เครอื่งหมายกากบาท (X) ทบัช่องอกัษร ก ข ค หรือ ง ที่เห็นว่า ถูกตอ้งที่สดุเพยีงขอ้เดยีว *************************************************************** 1. กรดอ่อนชนดิหนึ่งเขม้ขน้1.0 mol/dm3แตกตัวได้ร้อยละ 10 ถ้ากรดชนิดเดียวกันนี้ มีความเข้มข้น 0.1 mol/dm3 จะแตกตวัไดก้ี่เปอรเ์ซน็ต์ ก. มากกว่าร้อยละ 10 ข. น้อยกว่าร้อยละ 10 ค. เท่ากับร้อยละ 10 ง.เท่ากับร้อยละ 100 2. นกัเรยีนคนหนึ่งเตรียมสารละลายแอมโมเนยีเขม้ขน้ 0.01 mol/dm3 จากการทดลองวัดการ ลดลงของจุดเยือกแข็งของแอมโมเนีย พบว่าแอมโมเนียมีร้อยละการแตกตัวเป็ นไอออน เท่ากับ 4.02 ความเข้มข้นของH3O +มีค่าเท่าใด ก.2.48 × 10-11mol/dm3 ข.2.48 × 10-10 mol/dm3 ค.2.48 × 10-9mol/dm3 ง. 4.20 × 10-4mol/dm3 3. ในสารละลายแอมโมเนียเข้มข้น 0.1 mol/dm3 จะมีความเข้มข้นของ OHเท่าใด (ก าหนดให้ Kbของ NH3 เท่ากับ 1.8 × 10-5 ) ก. 5.6 × 10-3mol/dm3 ข. 0.8 × 10-2mol/ dm3 ค. 1.3 × 10-3mol/ dm3 ง. 8.6 × 10-3mol/ dm3 4. ข้อใดเป็ นกรดมอนอโปรติก ก. H2CO3 ข. H2S ค. H2C2O4 ง. HCOOH การแตกตัวของกรดและเบส แบบทดสอบก่อนเรียน

การแตกตัวของกรดและเบส 4 กรด – เบส 5. ในปฏิกิริยาต่อไปนี้HX(aq) + Y - (aq) HY(aq) + X- (aq) ถ้าค่า K ของปฏิกิริยาเท่ากับ 10-2 ข้อใดสรุปได้ถูกต้อง ก.HX เป็ นกรดแก่กว่าH3O + ข.HY เป็ นกรดแก่กว่าHX ค.Y - เป็ นเบสแก่กว่าX - ง.K ของปฏิกิริยาย้อนกลับมีค่าเท่ากับ 0.1 6. ก าหนดปฏิกิริยา HZ(aq) + Q - (aq) HQ(aq) + Z - (aq) มีค่าคงที่สมดลุ เท่ากับ 1 × 10-2 ข้อใดถูกต้อง ก.Q - เป็ นเบสแก่กว่าZ - ข.Q - เป็นตวัที่รบัโปรตอนไดด้กีว่าZ - ค.HQ เป็ นกรดแก่กว่าHZ ง.HQ เป็ นกรดแก่กว่าH3O + 7. ข้อใดเป็ นกรดพอลิโปรติก ก.CHCOOข. CH3COOH ค. H2C2O4 ง. HCOOH 8. เมื่อนา กรด HCNซึ่งมีค่า Ka1 = 4.9× 10-10มาเติมนา ้กลนั่จนไดส้ารละลายปรมิาตร 2dm3 กรดนี้แตกตัวร้อยละเท่าใด ก. 0.005 ข. 0.007 ค. 0.05 ง. 0.07 9. สารละลาย HFมีความเข้มข้น 0.01 mol/dm3แตกตัวได้ 8 % กรดนี้มีค่า Ka เท่าใด ก.5.0 × 10-2 ข. 4.5 × 10-4 ค.6.9 × 10-4 ง. 4.2 × 10-3 10.ในสารละลายกรดมอนอโปรติกเข้มข้น 0.02mol/dm3ปริมาตร 20 cm3 มีปริมาณของ OH-ตรงกับข้อใด ก. 0.5 × 10-12mol ข. 2.5 × 10-13mol ค. 1.0 × 10-14mol ง. 2.0 × 10-14mol

การแตกตัวของกรดและเบส 5 กรด – เบส รูปที่ 5.1 สารละลายกรด - เบส (http://www.lks.ac.th/student/kroo_su/chem22/coacidbase.htm) สารละลายกรดหรอืสารละลายเบสที่เป็นอเิลก็โทรไลต์แก่เรยีกว่ากรดแก่หรอืเบสแก่ ตามลา ดบัและกรดหรอืเบสที่เป็นอเิลก็โทรไลต์อ่อนเรยีกว่ากรดอ่อนหรอืเบสอ่อนตามลา ดบั ความแรงของกรดและเบสขึ้นอยู่กับการแตกตัวของกรดหรือเบสในน ้าหรือการจ่าย และรับโปรตอนได้มากหรือน้อย กรดแก่หรอืเบสแก่คอืกรดหรอืเบสที่มีการแตกตวัในนา ้ได้100 % หรือกรดแก่ คอืกรดที่มีการจา่ยโปรตอนไดด้เีบสแก่คอืเบสที่สามารถรบัโปรตอนไดด้ี การแตกตัวของกรดและเบส

การแตกตัวของกรดและเบส 6 กรด – เบส กรดแก่-เบสแก่เป็ นอิเล็กโทรไลต์แก่ แตกตัวเป็ นไอออนได้มากหรือแตกตัว เป็ นไอออนได้อย่างสมบูรณ์ จึงเกิดปฏิกิริยาไปข้างหน้าเพียงอย่างเดียว เช่น NaOH(s) Na+ (aq)+ OH- (aq) HCl(g) + H2O(l) H3O + (aq) +Cl- (aq) ถ้าทราบความเข้มข้นของกรดแก่หรืออเบสแก่จะสามารถบอกความเข้มข้นของ ไฮโดรเนียมไอออนหรือไฮดรอกไซด์ไอออนในสารละลายได้ เช่นสารละลาย HNO3 เข้มข้น 1 mol/dm3 จะแตกตัวให้ H3O + และ NO3 - ชนิดละ1 mol/dm3 HNO3(aq) + H2O(l) H3O + (aq) + NO3 - (aq) 1 mol/dm3 1 mol/dm3 1 mol/dm3 1 mol/dm3 ถ้าเบสแก่เป็ นBa(OH)2 เข้มข้น 1 mol/dm3 จะแตกตัวให้ Ba2+ 1 mol/dm3 และ OH2 mol/dm3 Ba(OH)2(s) Ba2+(aq) + 2OH- (aq) 1 mol/dm3 2 mol/dm3 ตาราง 5.1 ตัวอย่างสารละลายกรดแก่และเบสแก่ กรดแก่ เบสแก่ HCl HBr HI HClO4 HNO3 H2SO4 LiOH NaOH KOH Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2 H2O H2O การแตกตัวของกรดแก่และเบสแก่

การแตกตัวของกรดและเบส 7 กรด – เบส การคา นวณเกยี่วกบัการแตกตวัของกรดแก่และเบสแก่ ตวัอย่างที่1จงค านวณหา[H3O + ] [NO3 - ] ในสารละลายHNO3 0.015 mol/dm3 วิธีท า HNO3(aq) + H2O(l) H3O + (aq) + NO3 - (aq) 0.015 mol/dm3 0.015 mol/dm3 0.015 mol/dm3 เพราะฉะนั้น [H3O + ] = [NO3 - ] = 0.015 mol/dm3 ตวัอย่างที่2 ถ้า KOH 0.1 mol/dm3 ละลายน ้าและสารละลายมีปริมาตร 2 dm3 ในสารละลายจะมีไอออนใดบ้างและมีความเข้มข้นเท่าใด วิธีท า KOH(s) K + (aq) + OH- (aq) 0.1M / 2 dm3 สารละลาย KOH 2dm3มี KOH 0.1 mol/dm3 สารละลายKOH 1dm3 มีKOH = 0.05 mol/dm3 ดังนั้นKOHจะแตกตัวให้K +และ OHอย่างละ0.05 mol/dm3 ตวัอย่างที่3สารละลายกรดแก่(HA) 250 cm3มีปริมาณ H3O + 0.05 mol/dm3 สารละลายนี้มีความเข้มข้นเท่าใดถ้าเติมกรดนี้ลงไปอีก 0.2 mol/dm3 โดยที่สารละลายมีปรมิาตรคงเดมิสารละลายที่ไดจ้ะมีความเขม้ขน้เท่าใด วิธีท า HA H3O + (aq) + A- (aq) 0.05 M/ 250 cm3 สารละลายHA 250 cm3มี HA = 0.05 โมล สารละลายHA 1000 cm3มี = = 0.20 mol/dm3 เพราะฉะนนั้สารละลายที่ไดม้ีความเขม้ขน้ 0.20 mol/dm3 ถ้าเติมกรดอีก 0.2 mol/dm3 สารละลายมีHA รวมทั้งหมด =0.05 + 0.2 = 0.25mol/dm3 สารละลาย HA 250 cm3มีHA = 0.25 mol สารละลายHA 1000 cm3มี HA = = 1.00mol/dm3 เพราะฉะนนั้สารละลายที่ไดม้ีความเขม้ขน้1.00 mol/dm3 H2O

การแตกตัวของกรดและเบส 8 กรด – เบส กรดอ่อน-เบสอ่อนเมื่อละลายนา ้จะมีการละลายแตกตวัใหไ้อออนในสารละลายได้ บางส่วนและยังมีโมเลกุลของกรดอ่อนละลายอยู่ในสารละลาย การแตกตัวของกรดอ่อนเป็ นการ เปลยี่นแปลงที่ผนักลบัได้ณ ภาวะสมดลุจงึมีทงั้โมเลกุลของกรดอ่อนกบัไอออนที่เกดิจากการแตก ตัว การบอกความเข้มข้นของไฮโดรเนียมไอออนในสารละลายกรดอ่อนจึงต้องทราบว่าโมเลกุลของ กรดแตกตัวไปเท่าใด โดยทวั่ไปนยิมบอกการแตกตวัเป็นรอ้ยละ เช่น HA(aq) + H2O(l) H3O + (aq) + A- (aq) ในสารละลายจึงมีโมเลกุลของ HA H3O +และA - ผสมอยู่ด้วยกัน ถ้าสารละลาย HA เข้มข้น1.00 mol/dm3 แตกตัวได้ร้อยละ 10 หมายความว่า ในสารละลายปริมาตร 1dm3 มีกรด HA ละลายอยู่ 1 molเมื่อถึงภาวะสมดุลจะมีกรด HA เพียง 1.0 mol เท่านนั้ที่แตกตวัไปเป็นไอออน ดงันนั้ถา้ทราบจา นวนโมลของกรดอ่อนที่แตกตวัไปหรือ ทราบจา นวนโมลของไอออนที่เกิดข้ึน จะคา นวณหาปริมาณการแตกตวัเป็นรอ้ยละของ กรดอ่อนได้ ร้อยละการแตกตัวของกรดอ่อน = จา นวนโมลของกรดที่แตกตวั × 100 จ านวนโมลของกรดทั้งหมด ตัวอย่างที่4 สารละลายกรด HB เข้มข้น 0.2mol/dm3 แตกตัวได้เพียง 0.05 mol/dm3 จงค านวณหาปริมาณการแตกตัวเป็ นร้อยละ การแตกตัวของกรดอ่อนHB เป็ นดังสมการ HB(aq) + H2O(l) H3O + (aq) + B- (aq) สารละลายกรด HB แตกตัวได้ร้อยละ 25 ร้อยละการแตกตัวของ HB= 0.05mol/dm3 × 100 = 25 0.2 mol/dm3 การแตกตัวของกรดอ่อน

การแตกตัวของกรดและเบส 9 กรด – เบส [ H3O + ][ A- ] [ HA][H2O] [H2O] [H2O] [ H3O + ][ A- ] [ HA] สารละลายกรดอ่อนจะมีการแตกตัวบางส่วนและมีภาวะสมดุลเกิดขึ้น ซึ่งสามารถหาค่าคงที่ สมดุลดังนี้ HA(aq) + H2O(l) H3O + (aq) + A- (aq) K = เนอื่งจากนา ้เป็นของเหลวบรสิทุธิ ์และมีปรมิาณมากเมื่อเทียบกบัตวัถูกละลาย จงึถอืว่านา ้มีความเขม้ขน้คงที่เมื่อนา คูณกบัค่า K กจ็ะไดค้่าคงที่เรยีกว่า ค่าคงทการแตกตัว ี่ของกรด ( Ka) Ka= K= Ka = ค่าคงที่สมดลุของกรดอ่อน ใชส้ญัลกัษณ์ Ka กรดอ่อน ที่มีค่า Kaสงูจะแตกตวัเป็นไอออนไดด้กีว่ากรดอ่อน ที่มีค่า Kaต ่า สตูรที่ใชใ้นการคา นวณ [H3O + ] = K xc a เมื่อ cคือ ความเข้มข้นของสารละลายกรดอ่อน [OH- ] = Kb xC เมื่อ cคือ ความเข้มข้นของสารละลายเบสอ่อน การแตกตัวของกรดมอนอโปรติก (monoprotic acid dissociation) กรดมอนอโปรติกคอืกรดที่แตกตวัให้H + ได้เพียง1 ตัว เช่น HCOOH และ CH3COOH HCOOH (aq) H + (aq) + HCOO- (aq) CH3COOH (aq) H + (aq) + CH3COO- (aq) [ H3O + ][ A- ] [ HA] การหาปรมิาณการแตกตวัโดยใชค้่าคงที่สมดลุ

การแตกตัวของกรดและเบส 10 กรด – เบส การแตกตัวของกรดพอลิโปรติก (polyprotic acid dissociation ) กรดพอลโิปรติกหมายถงึกรดที่มีโปรตอนมากกว่า 1 ตัว และสามารถแตกตัวให้H + ได้ มากกว่า 1 ตัว ถ้าแตกตัวได้H + 2ตัว เรียกว่ากรดไดโปรติกเช่น H2CO3 H2S H2C2O4 เป็ นต้น สตูรทวั่ไปเป็น H2Aจะแตกตัวได้ 2 ขั้น ดังนี้ ขนั้ที่1 H2A(aq) + H2O(1) H3O + (aq) + HA- (aq) Ka1 = [ +] [−] [] ขนั้ที่2 HA- (aq) + H2O (1) H3O + (aq) + A 2- (aq) Ka2 = [ +] [ −] [−] โดย Ka1 > Ka2 ตัวอย่าง H2S , H2CO3 H2S(aq)+ H2O(1) H3O + (aq) + HS- (aq) Ka1 = [ +] [−] [] = 1.1 10-7 HS- (aq)+H2O(1) H3O + (aq) + S 2- (aq) Ka2 = [ +] [ −] [−] = 1.1 10-9 จะเห็นว่าค่า Ka1 > Ka2 หมายความว่า H2S แตกตัวได้มากกว่า HS-

การแตกตัวของกรดและเบส 11 กรด – เบส กรดที่แตกตัวให้ H + ได้ 3 ตัว เรียกว่า กรดไตรโปรติก เช่น H3PO4 , H3PO3 H3PO3 H + + H2PO4 - H2PO4 - H ++ HPO4 2- HPO4 2- H ++ PO4 3- มีสตูรทวั่ไปเป็น H3A จะแตกตัวได้ 3 ขั้นตอน คือ ขนั้ที่1 H3A(aq) + H2O(1) H3O + (aq) + H2A - (ag) Ka1 = [ +] [ −] [] ขนั้ที่2 H3A - (aq) + H2O(1) H3O + (aq) + HA2- (aq) Ka2 = [ +] [ −] [−] ขนั้ที่3 HA2- (aq) + H2O(1) H3O + (aq) + A3- (aq) Ka3 = [ +] [ −] [−] โดย Ka1> Ka2> Ka3 ตัวอย่าง H3PO4 H3PO4(aq)+ H2O(1) H3O + (aq) + H3PO4 - (aq) Ka1 = [ +] [ −] [ −] = 5.9x 10-3 H2PO4 - (aq)+ H2O(1) H3O + (aq) + HPO4 2- (aq) Ka2 = [ +] [ −] [ −] = 6.2 10-8

การแตกตัวของกรดและเบส 12 กรด – เบส HPO4 2- (aq)+H2O(1) H3O + (aq)+ FO4 3- (aq) Ka3 = [ +] [ −] [ −] = 4.8 10-13 โดย Ka1> Ka2> Ka3 การแตกตัวของกรด H3PO4>H2PO4 - >HPO4 2- ตวัอย่างที่5จงค านวณร้อยละการแตกตัวของกรดHA 1 mol/dm3 ซึ่งมีH3O + เข้มข้น 0.05 mol/dm3 วิธีท า HA(aq) + H2O(l) H3O + (aq) + A- (aq) เรมิ่ตน้ 1 mol/dm3 0 0 ภาวะสมดุล 1 - 0.05 0.05 0.05 mol/dm3 ร้อยละการแตกตัวของกรดอ่อน = จา นวนโมลของกรดที่แตกตวั × 100 จ านวนโมลของกรดทั้งหมด = 0.05 × 100 1 = ร้อยละ 5 ตวัอย่างที่6สารละลายกรด HAมีค่าKa เป็ น 6.8 x 10-4 สารละลายกรดนี้มี ความเข้มข้น1 mol/dm3 สารละลายกรดนี้จะมีความเข้มข้นของ H3O + เท่าใด วิธีท า HA (aq) + H2O (l) H3O + + A- (aq) เรมิ่ตน้ 1 0 0 ภาวะสมดุล1 - x x x Ka = [ +] [ −] [] 6.8 10-4 = − 1 – X = 1 ( c>>>Ka) ดังนั้น X 2 =6.8 10-4 X =0.0261 mol/dm3 การคา นวณเกยี่วกบักรดอ่อน

การแตกตัวของกรดและเบส 13 กรด – เบส การแตกตัวของเบสอ่อน เพราะฉะนั้น [ H3O + ] =0.0261 mol/dm3 เบสอ่อนเมื่อละลายนา ้จะแตกตวัเป็นไอออนเพยีงบางส่วนและปฏกิริยิาการแตกตวัของเบส อ่อนเป็นปฏกิริยิาที่ผนักลบัไดเ้ช่น แอมโมเนยีเมื่อละลายนา ้จะมีภาวะสมดลุเกดิข้นึดงัสมการ NH3(aq) + H2O(l) NH4 + (aq) + OH- (aq) Kb = Kbคอืค่าคงที่การแตกตัวของเบสใช้เปรียบเทียบความแรงของเบสได้เช่นเดียวกับค่าKa โมโนโปรติกเบส (monoprotic base) จะรับH + ได้1ตัว และมีค่า Kb เพียงค่าเดียวเช่นNH3 โพลิโปรติกเบส (polyprotic base) จะรับ H + ได้มากกว่า 1 ตัว และมีค่าKb ได้หลายค่าเช่น ไฮดราซีน(H2NNH2) H2NNH2+ H2OH2NNH3 ++ OH- ; Kb1 = 9.1 x 10-7 H2NNH3 + + H2O H3NNH3 + + OH- ; Kb2 = 1.0 x 10-15 [ NH4 + ][ OH- ] [ NH3 ][H2O] K = [ NH4 + ][ OH- ] [ NH3 ] K[H2O] = = [ NH4 + ][ OH- ] [ NH3 ]

การแตกตัวของกรดและเบส 14 กรด – เบส ค่าคงที่สมดลุของเบสอ่อนบางชนดิ ชอื่สาร สูตรโมเลกุล ปฏิกิริยา Kb (25°C) แอมโมเนีย NH3 NH3 + H2O NH4 + + OH 1.8 x 10-5 ไฮดราซีน N2H4 N2H4+H2O N2H5 + + OH1.7 x 10-ภ (20°C) ไฮดรอกซิลเอมีน HONH2 HONH2 +H2O HONH3+ OH1.1 x10- 8 (20°C) ไพรีดีน C5N5 N C5H5N +H2O C5H5N + OH1.8 x10-9 ฟอสเฟตไอออน PO4 3- PO4 3- + H2O HPO4 3- +OH2.2 x 10-2 คาร์บอนเนตไอออน CO3 2- CO3 2- + H2O HCO3 2- +OH2.1 x 10-4 ไซยาไนต์ไอออน CNCN- + H2O HCN+OH1.6 x 10-8 ไฮโดรเจนซัลไฟต์ ไอออน HS- HS- + H2O H2S+OH1.1 x 10-7 ไฮโดรเจนคาร์บอเนต ไอออน HCO3 - HCO3 - + H2O H2CO3+OH2.5 x 10-4 แอซิเตดไอออน CH3COOCH3COO-+H2O H3COOH+OH6.7 x 10-10 ฟลูออไรต์ไอออน F F+ H2O HF + OH1.5 x 10-11 ไตโตรต์ไอออน NO2 - NO2 -+ H2O HNO2 + OH1.4 x 10-11 ซัลเฟตไอออน SO4 2- SO4 2- + H2O HSO4 - + OH9.8 x 10-13 ตารางที่ 5.2แสดงค่าคงที่สมดลุของเบสอ่อนบางชนดิ นอกจาก การบอกปริมาณการแตกตัวของเบสอ่อนในลักษณะของค่าKbแล้วก็ยังสามารถ บอกปริมาณการแตกตัวของเบสอ่อนได้ในลักษณะของร้อยละของการแตกตัวดังนี้ ร้อยละการแตกตัวของเบสอ่อน = จา นวนโมลของเบสที่แตกตวั จ านวนโมลของเบสทั้งหมด × 100

การแตกตัวของกรดและเบส 15 กรด – เบส ตัวอย่างการค านวณ ตวัอย่างที่7จงเขยีนค่าคงที่สมดลุของเบสอ่อนต่อไปน้ีC6H5NH2 N2H4 วิธีท า C6H3NH2 + H2O C6H6NH3 + OHKb = [ +] [−] [] N2H4+ H2O N2H5 + + OHKb = [ +] [−] [] ตวัอย่างที่8จงค านวณหาความเข้มข้นของOHในสารละลายแอมโมเนียเข้มข้น 0.2 mol/dm3 ก าหนดค่าKb = 1.77 x 10-5 NH3+ H2O NH4 + + OHเรมิ่ตน้0.200 0 0 ภาวะสมดุล 0.200 –x x x Kb = [ +] [−] [] 1.77 x 10-5 = เนอื่งจาก Kb มีค่าน้อยมาก x 0.200 ; 0.20 - x 0.20 1.77 10-5 = . x = √. − . = 1.88 10-3 เพราะฉะนั้น [OH- ] =1.88 10-3mol/dm3

การแตกตัวของกรดและเบส 16 กรด – เบส ตอนที่ 1 คา สั่ง ให้นักเรียนตอบค าถามต่อไปนี้ให้ถูกต้อง 1.สารละลายต่อไปนี้สารใดจัดเป็ นกรดแก่และสารใดจัดเป็ นกรดอ่อน HNO2 H2CO3 HF CH3COOH HCl H2S HCNHI ตอบ..................................................................................................................... ............................................................................................................................ 2. HXเป็ นกรดแก่ สารละลายปริมาตร 5 dm3มีกรด HX ละลายอยู่ 1 molจะมีความ เข้มข้นของไฮโดรเนียมไอออนเท่าใด ตอบ.......................................................................................................................... ................................................................................................................................ 3. สารละลายปริมาตร 500 cm3มี NaOHละลายอยู่ 1 molจงหาความเข้มข้นของOHในสารละลาย ตอบ........................................................................................................................ ............................................................................................................................. . 4. สารละลายกรด HAเข้มข้น 2 mol/dm3แตกตัวเป็ นไอออนได้ร้อยละ 1.5จงหา ความเข้มข้นของไฮโดรเนียมไอออน การแตกตัวของกรดและเบส แบบฝึ ก ประสบการณ์

การแตกตัวของกรดและเบส 17 กรด – เบส ตอบ.......................................................................................................................... ................................................................................................................................. 5. สารละลายกรด H2Sมีค่าคงที่การแตกตวัของกรด 2 ค่า คือKa1= 1.1x10-7และ Ka2 =1.3 x 10-13 จงเปรียบเทียบความเข้มข้นของไอออนต่างๆ ในสารละลาย ตอบ.......................................................................................................................... ................................................................................................................................ 6. สารละลายกรด HCOOHเข้มข้น 0.2 mol/dm3 จะมีความเข้มข้นของ H3O + เท่าใด และกรดนี้แตกตัวเป็ นไอออนได้ร้อยละเท่าใด (Kaของ HCOOH= 1.8 x 10-4 ) ตอบ.................................................................................................................... ............................................................................................................................. ... 7.กรดมอนอโปรติก หมายถึง ตอบ...................................................................................................................... ............................................................................................................................ 8.กรดพอลิโปรติก หมายถึง ตอบ....................................................................................................................... ............................................................................................................................. .. 9.การบอกปรมิาณไอออนในกรดอ่อน เบสอ่อน มีวิธีบอกกวี่ิธี อะไรบ้าง ตอบ....................................................................................................................... ............................................................................................................................. . 10.CH3COOH 1.0M แตกตวัไดก้ี่เปอรเ์ซน็ต์ ตอบ...................................................................................................................... .............................................................................................................................

การแตกตัวของกรดและเบส 18 กรด – เบส ตอนที่ 2 คา สั่ง ให้นักเรียนแสดงวิธีทา โจทยท์ ี่กา หนดใหต้่อไปน้ี 1. จงหาความเข้มข้นของ OH-ที่เกดิจากการเอาNaOH10กรัม ละลายในน ้าท าเป็ น สารละลาย0.2 dm3 (Na = 23 O = 16 H = 1) ตอบ......................................................................................................................... ............................................................................................................................. 2.ที่250 C กรดแอซิติก (CH3COOH) เข้มข้น 0.1mol/dm3 แตกตัวได้1.34 % จงค านวณหาความเข้มข้นของไฮโดรเนียมไอออนแอซิเตตไอออนและ Ka ตอบ......................................................................................................................... ............................................................................................................................. 3.จงค านวณหาความเข้มข้นของ H + SO4 2-และHSO4 - ของสารละลายกรดH2SO4 เข้มข้น 0.05 mol/dm3ก าหนดค่าKa2 = 1.26 x 102- ตอบ......................................................................................................................... ............................................................................................................................. 4.เมื่อแอมโมเนียละลายน ้าจะแตกตัวให้NH4 +และ OHถ้าแอมโมเนียจ านวน0.106 mol ละลายในน ้า1dm3 ที่ภาวะสมดลุแตกตวัใหNH้ 4 +และ OHเท่ากัน คือ 1.38 x 10-3mol จงหาค่าคงที่ของการแตกตวัของNH3 ตอบ.......................................................................................................................... ............................................................................................................................. .

การแตกตัวของกรดและเบส 19 กรด – เบส 5.สารละลาย NH30.10mol/dm3แตกตัวให้NH4 +และ OH-= 1.88 x 10 -3mol/dm3 จะแตกตวัไดก้ี่เปอรเ์ซน็ต์และถา้สารละลายเบสเขม้ขน้ 0.20mol/dm3 จะแตกตัวได้ กี่เปอร์เซน็ต์ ตอบ........................................................................................................................ ............................................................................................................................ ค าชี้แจง 1. แบบทดสอบมีจ านวน 10 ข้อ ข้อละ 1 คะแนน 2. ใหน้กัเรยีนทา เครอื่งหมายกากบาท (X) ทบัช่องอกัษร ก ข ค หรอืง ที่เห็นว่า ถูกตอ้งที่สดุเพยีงขอ้เดียว *********************************************************************** 1. กรดอ่อนชนดิหนึ่งเขม้ขน้1.0 mol/dm3แตกตัวได้ร้อยละ 10 กรดชนิดเดียวกันนี้ เมื่อเขม้ขน้0.1 mol/dm3 จะแตกตัวได้ร้อยละเท่าใด ก. น้อยกว่าร้อยละ 10 ข. มากกว่าร้อยละ 10 ค. เท่ากับร้อยละ 10 ง.เท่ากับร้อยละ 100 2. นกัเรยีนคนหนึ่งเตรยีมสารละลายแอมโมเนยีเขม้ขน้0.01 mol/dm3 จากการทดลองวัด การลดลงของจุดเยือกแข็งของแอมโมเนีย พบว่าแอมโมเนียมีร้อยละการแตกตัวเป็ นไอออน เท่ากับ 4.02 จงค านวณ [H3O + ] ของสารละลายเป็ นmol/dm3 ก. 2.48× 10-10mol/dm3 ข. 2.48× 10-11 mol/dm3 ค. 2.48× 10-9mol/dm3 ง. 4.2× 10-4mol/dm3 3. ในสารละลายแอมโมเนียเข้มข้น 0.1mol/dm3 จะมีความเข้มข้นของ OHเท่าใด (ก าหนดให้ Kbของ NH3 เท่ากับ 1.8 × 10-5 mol/dm3 ) ก. 5.6 × 10-3mol/dm3 การแตกตัวของกรดและเบส แบบทดสอบหลังเรียน ชื่อ.........................................................................ชั้น.............เลขที่ .........

การแตกตัวของกรดและเบส 20 กรด – เบส ข. 0.8 × 10-2mol/ dm3 ค. 8.6 × 10-3mol/ dm3 ง. 1.3 × 10-3mol/ dm3 4. ก าหนดปฏิกิริยา HZ(aq) + Q - (aq) HQ(aq) + Z - (aq) มีค่าคงที่สมดลุ เท่ากับ 1 × 10-2 ข้อใดถูกต้อง ก.Q - เป็ นเบสแก่กว่าZ - ข.Q - เป็นตวัที่รบัโปรตอนไดด้กีว่าZ - ค.HQ เป็ นกรดแก่กว่าH3O + ง.HQ เป็ นกรดแก่กว่าHZ 5. ในปฏิกิริยาต่อไปนี้ HX(aq) + Y - (aq) HY(aq) + X- (aq) ถา้ค่าคงที่สมดลุของปฏกิริิยาเท่ากบั10 -2 ข้อใดสรุปได้ถูกต้อง ก.HX เป็ นกรดแก่กว่าH3O + ข.Y - เป็ นเบสแก่กว่าX - ค.HY เป็ นกรดแก่กว่าHX ง.K ของปฏิกิริยาย้อนกลับมีค่าเท่ากับ 0.1 6. ข้อใดเป็ นกรดมอนอโปรติก ก. HCOOH ข. H2S ค. H2C2O4 ง. H2CO3 7. ข้อใดเป็ นกรดพอลิโปรติก ก. CHCOOข. CH3COOH ค.HCOOH ง. H2C2O4 8. เมื่อนา กรด HCNซึ่งมีค่า Ka1 = 4.9 × 10-10มาเติมนา ้กลนั่จนไดส้ารละลายปรมิาตร 2 dm3 อยากทราบว่ากรดนี้แตกตัวร้อยละเท่าใด ก. 0.05 ข. 0.07 ค. 0.005 ง. 0.007 9. สารละลายซึ่งมี0.01mol/dm3HF แตกตัวได้ 8 % จงค านวณหาค่า Ka ของกรดนี้ ก. 5.0 × 10-2 พยายามท า ข้อสอบนะ ครับเพื่อน ๆ

การแตกตัวของกรดและเบส 21 กรด – เบส เพื่อน ๆ ทา ถูกกี่ข้อครับ ตรวจค าตอบได้เลยนะ ครับ ข. 6.9 × 10-4 ค. 4.5 × 10-4 ง.4.2 × 10-3 10.จงค านวณหาปริมาณ OH- ในสารละลายกรดมอนอโปรติกเข้มข้น 0.02 mol/dm3 ปริมาตร 20 cm3 ก. 0.5 × 10-12mol ข. 2.5 × 10-13mol ค. 2.0 × 10-14mol ง. 1.0 × 10-14mol 1.สารที่เป็นกรดแก่คอืHCl,HI สารที่เป็นกรดอ่อน คอื HNO2 H2CO3 HF CH3COOH H2S HCN 2.0.2 mol/dm3 3. 2 mol/dm3 4.0.03 mol/dm3 5.ล าดับความเข้มข้นเป็ นดังนี้ H2S > H+ > HS- >S2- 6. ร้อยละ 3 7.กรดมอนอโปรติกคอืกรดที่แตกตวัใหH้ + ได้เพียง 1 ตัว เช่นHCOOHและ H3COOH 8.กรดพอลโิปรติกหมายถงึกรดที่มีโปรตอนมากกว่า 1 ตัว และสามารถแตกตัวให้H + ได้ มากกว่า1ตัว ถ้าแตกตัวได้H + 2 ตัว เรียกว่ากรดไดโปรติกเช่น H2CO3 H2S H2C2O4 9.2 วิธี คือ 1. ปริมาณการแตกตัวเป็ นร้อยละ 2. ปรมิาณการแตกตวัโดยใชค้่าคงที่สมดลุ 10.CH3COOH 1.0 Mแตกตัวได้ 0.42 % ตอนที่ แบบฝึ กประสบการณ์ การแตกตัวของกรดและเบส เฉล

การแตกตัวของกรดและเบส 22 กรด – เบส CH COOH H O CH COOH K 3 3 3 สารละลาย0.2 dm3มีเนื้อของNaOH= 0.25 mol สารละลาย 1 dm3มีNaOH = 1.25 mol/dm3 เพราะฉะนั้นสารละลายมีความเข้มข้น 1.25 mol/dm3 และปฏิกิริยาการแตกตัวของNaOHเป็ นดังนี้ NaOH(s) Na+ (aq) + OH- (aq) 1.25 mol 1.25 mol 1.25 mol เพราะฉะนั้นความเข้มข้นของ OH-= 1.25 mol/dm3 2. 0.1 mol/dm3 CH3COOH แตกตัวได้1.34 % หมายความว่าCH3COOH 100mol/dm3 แตกตัวได้เท่ากับ 1.34 mol/dm3 H3COOH 0.1 mol/dm3แตกตัวได้ = = 0.00134 mol/dm3 CH3COOH + H2O H3O + + CH3COOเรมิ่ตน้ 0.1 0 0 ภาวะสมดุล0.1- 0.00134 0.00134 0.00134 1. จ านวนโมลของNaOH = 0.25 mol ตอนที่ 2 การแตกตัวของกรดและเบส เฉลย แบบฝึ กประสบการณ์

การแตกตัวของกรดและเบส 23 กรด – เบส 0.0987 0.00134 0.00134 ความเข้มข้นของ CH3COO- และ H3O += 0.000134 หรือ 1.34x10-3mol/dm3 และค่า Ka = 1.82x10-5 3.กรด H2SO4 เป็ นกรดแก่แตกตัวได้100 % 0.50 mol/dm3 ในขนั้ที่1 H2SO4(aq) H + (aq) + HSO4 - (aq) ขนั้ที่2 HSO4 - (aq) แตกตัวให้H +และ SO4 2- (aq) ดังนี้ HSO4 - (aq) H+ (aq) + SO4 2- (aq) เรมิ่ตน้0.50 0.50 0 ภาวะสมดุล0.50-x 0.50+x x ( ความเข้มข้นของ HSO4 -และ H + ไดจ้ากการแตกตวัขนั้ที่1) 4 2 4 2 HSO H SO K a x x x x 0.5 0.50 1.26 10 2 ใช้สมการควอดราติกแก้สมการ 21 0.513 4 1 0.0063 0.513 2 x 0.012 2 0.513 0.537 เพราะฉะนั้น [H+ ] = 0.012 mol/dm3 [SO4 2- ] = 0.012mol/dm3 [HSO4 - ] = 0.50 – 0.012 mol/dm3 = 0.488 mol/dm3 = 1.82x10-5 H2O 0.0063 –0.0126x = 0.5x + x2 x 2 + 0.513x - 0.0063 = 0

การแตกตัวของกรดและเบส 24 กรด – เบส 4. NH3+ H2O NH4 + +OHเรมิ่ตน้0.2 0 0 ภาวะสมดุล 0.2 – xxx 3 4 NH NH OH Kb 3 3 3 0.106 1.38 10 1.38 10 1.38 10 x x x Kb = 1.82x10-5 5. ร้อยละการแตกตัวของเบสอ่อน = จา นวนโมลของเบสที่แตกตวั จ านวนโมลของเบสทั้งหมด 100 0.10 1.88 10 3 x x = 1.88% NH3+ H2O NH4 + + OHเรมิ่ตน้0.1 0 0 ภาวะสมดุล 0.1 – 1.88x10-3 1.88x10-3 1.88x10-3 3 4 NH NH OH Kb 3 3 3 0.10 1.88 10 1.88 10 1.88 10 x x x × 100

การแตกตัวของกรดและเบส 25 กรด – เบส Kb = 1.88x10-5 เฉลยแบบทดสอบก่อนเรียน - หลังเรียน การแตกตัวของกรดและเบส แบบทดสอบก่อนเรียน แบบทดสอบหลังเรียน ขอ้ที่เฉลย ขอ้ที่เฉลย 1 ก 1 ข 2 ก 2 ข 3 ค 3 ง 4 ง 4 ง 5 ข 5 ค 6 ค 6 ก 7 ค 7 ง 8 ข 8 ง 9 ค 9 ข 10 ค 10 ง

การแตกตัวของกรดและเบส 26 กรด – เบส กระดาษค าตอบ แบบทดสอบก่อนเรียน-หลังเรียน การแตกตัวของกรดและเบส ชอื่ .........................................................................ชนั้.............................เลขที่ ......................... ทดสอบก่อนเรียน ทดสอบหลังเรียน ข้อ ก ข ค ง ข้อ ก ข ค ง 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 สรุปผลการทดสอบ ประเมิน ก่อนเรียน หลังเรียน ผลการประเมิน คะแนนเต็ม 10 10 คะแนนทไี่ด้

การแตกตัวของกรดและเบส 27 กรด – เบส บรรณานุกรม ชัยวัฒน์ เจนวานิชย์. หลักเคมี 1.กรุงเทพมหานคร :กราฟิคอาร์ต,2525. พฤกษ์ จาฎามระและคณะ.เคมีเล่ม 1-2.กรุงเทพมหานคร :บริษัทอักษรเจริญทัศน์ อจท จ ากัด,2523. พินิติ รตะนานุกูลและคณะ.เคมี โครงสร้างต าราวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ มูลนิธิสอวน.กรุงเทพมหานคร : ด่านสุทธาการพิมพ์,2550. วิมล พรมจันทร์. เตรียมสอบเอนทรานซ์ เคมี. กรุงเทพมหานคร : PSP, 2540 วีระชาติ สวนไพรินทร์. เคมีเล่ม 3. กรุงเทพมหานคร : ภูมิบัณฑิตการพิมพ์,2549. ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี,สถาบัน.เคมี 3.กรุงเทพมหานคร โรงพิมพ์คุรุสภา, 2547. ส าราญ พฤกษ์สุนทร. เคมีม.5 เล่ม 3. กรุงเทพมหานคร : พ.ศ. พัฒนา, 2552 เว็บไซค์ http://www.lks.ac.th/student/kroo_su/chem22/coacidbase.htm