กบ

Acids & Bases

สารละลายอเิ ลก็ โทรไลต์ สารละลาย แบ่งตามการนาไฟฟ้า สารละลายอเิ ลก็ โทรไลต์ สารละลายนอนอเิ ลก็ โทรไลต์ สารละลายอเิ ลก็ โทรไลต์แก่ สารละลายอเิ ลก็ โทรไลต์อ่อน

สารละลายอเิ ลก็ โทรไลต์ สารละลายอเิ ล็กโทรไลต์ คอื สารละลายทนี่ าไฟฟ้าได้ ตัวอยา่ งเชน่ สารละลายกรด-เบสทกุ ชนดิ และสารละลายท่ีเปน็ กลางบางชนิด สารละลายกรด สารละลายท่เี ป็นกลาง สารละลายเบส HCl NaCl NH3

In water, Solutes • strong electrolytes produce ions and conduct an electric current • weak electrolytes produce a few ions • nonelectrolytes do not produce ions 4

Strong Electrolytes • dissociate in water, producing positive and negative ions • dissolved in water will conduct an electric current • in equations show the formation of ions in aqueous (aq) solutions H2O 100% ions NaCl(s) Na+(aq) + Cl−(aq) H2O Ca2+(aq) + 2Br−(aq) CaBr2(s) 5

• HCl Electrolyte Solution • NaOH • KNO3 = ion H+ and Cl- = ion OH- and (Na+) = ion K+ and NO3 –

Weak Electrolytes A weak electrolyte • dissociates only slightly in water • in water forms a solution of a few ions and mostly undissociated molecules HF(g) + H2O(l) H3O+(aq) + F−(aq) NH3(g) + H2O(l) NH4+(aq) + OH−(aq) 7

Nonelectrolytes Nonelectrolytes • dissolve as molecules in water • do not produce ions in water • do not conduct an electric current



สารละลายกรดและสารละลายเบส สารละลาย แบง่ ตามการเปลย่ี นสขี องกระดาษลติ มสั นาเงนิ แดง ไม่เปลย่ี นสี แดง นา เงิน กรด กลาง เบส

What is an acid? • An acid is a solution that has an excess of H+ ions. • The more H+ ions, the more acidic the solution.

Properties of an Acid • Tastes Sour • Conduct Electricity • Corrosive, which means they break down certain substances. Many acids can corrode fabric, skin,and paper • Some acids react strongly with metals • Turns blue litmus paper red Picture from BBC Revision Bites http://www.bbc.co.uk/schools/ks3bitesize/science/chemistry/acids_bases_1.shtml

Uses of Acids • Acetic Acid = Vinegar • Citric Acid = lemons, limes, & oranges. It is in many sour candies such as lemonhead & sour patch. • Ascorbic acid = Vitamin C which your body needs to function. • Sulfuric acid is used in the production of fertilizers, steel, paints, and plastics. • Car batteries

What is a base? • A base is a solution that has an excess of OH- ions. • Another word for base is alkali. • Bases are substances that can accept hydrogen ions

Properties of a Base • Feel Slippery • Taste Bitter • Corrosive • Can conduct electricity. (Think alkaline batteries.) • Do not react with metals. • Turns red litmus paper blue.

Uses of Bases • Bases give soaps, ammonia, and many other cleaning products some of their useful properties. • The OH- ions interact strongly with certain substances, such as dirt and grease. • Chalk and oven cleaner are examples of familiar products that contain bases. • Your blood is a basic solution.

Acids & Bases STRONG vs WEAK _ completely ionized _ partially ionized _ strong electrolyte _ weak electrolyte _ ionic/very polar bonds _ some covalent bonds Strong Acids: Strong Bases: HClO4 LiOH H2SO4 NaOH HI KOH HBr Ca(OH)2 HCl Sr(OH)2 HNO3 Ba(OH)2

ทฤษฎกี รด-เบส ทฤษฎกี รด-เบสของเบรินสเตด - ลาวรี ทฤษฎกี รด-เบสของอาร์เรเนียส ทฤษฎกี รด-เบสของลวิ อสิ

ทฤษฎกี รด-เบส ทฤษฎกี รด-เบสของอาร์เรเนียส กรด คือ สารที่ละลายนาแล้วแตกตัวใหไ้ ฮโดรเจนไอออน(H+) เม่ือรวมตวั กบั นาจะเกดิ เปน็ ไฮโดรเนยี มไอออน(H3O+) เช่น HCl(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Cl-(aq) เบส คือ สารท่ลี ะลายนาแล้วแตกตัวใหไ้ ฮดรอกไซดไ์ อออน(OH-) เช่น LiOH(s) + H2O(l) Li+(aq) + OH-(aq)

ทฤษฎกี รด-เบส ทฤษฎีกรด-เบสของเบรินสเตด - ลาว กรรี ด คือ สารท่ีจ่ายโปรตอนใหส้ ารอ่ืนได้ เบส คือ สารท่ีรบั โปรตอนให้สารอื่นได้ กรด เบส

ทฤษฎีกรด-เบส ทฤษฎีกรด-เบสของลวิ อสิ กรด คอื สารทรี่ ับคอู่ เิ ลก็ ตรอน เบส คือ สารที่เปน็ ฝา่ ยให้คอู่ เิ ล็กตรอน เบส กรด

Arrehenius Definitions H+ • Acids – produce only in water • Bases - produce OH- Bronsted-Lowry • Acids – donate H+ • Bases – accept H+ any solvent Lewis • Acids – accept e- pair used in organic chemistry, • Bases – donate e- pair wider range of substances

Conjugate Acid-Base Pairs

Conjugate Acid-Base Pairs

การแตกตวั ของกรดและเบส การแตกตวั ของกรด การแตกตวั ของกรดแก่ การแตกตวั ของกรดออ่ น การแตกตวั ของเบส การแตกตวั ของเบสแก่ การแตกตวั ของเบสอ่อน

Kw : Ion Product for Water Water undergoes self-dissociation, also referred to as self-ionization or autodissociation. H2O H+ + OH- The equilibrium constant for the self-dissociation of water is:K =[H+][OH-][H2O] The concentration of water is essentially constant at any given temperature, and is incorporated into the equilibrium constant: Kw = [H+][OH-]

Kw is called the ion product for water or the dissociation constant for water. Kw, like all equilibrium constants, is temperature dependent. For any given temperature, [H+] = [OH-] for water, so water is neutral at all temperatures. For any given temperature, pH = pOH for water. Water is only pH=7 at 25oC (298K) Water is only pOH=7 at 25oC (298K) pH + pOH = 14 is only true at 25oC (298K)

Acid Dissociation Constants (Ka) Ka, the acid dissociation constant or acid ionisation constant, is an equilibrium constant that refers to the dissociation, or ionisation, of an acid. For the reaction in which the acid HA dissociates to form the ions H+ and A-:

Base Dissociation Constants (Kb) Kb, the base dissociation constant or acid ionisation constant, is an equilibrium constant that refers to the dissociation, or ionisation, of an base. For the reaction in which the base HB dissociates to form the ions OH- and B-:

1. Calculate the [H+], pH and %dissociation in 0.10 mol/L HCl(aq) at 25oC. 2. Calculate the [H+], pH and %dissociation in 0.10 mol /L HNO2(aq). (Ka = 5.0 x 10-4 at 25oC) 3. Calculate the [OH-] and pOH for an aqueous solution of 0.5 mol L-1acetic acid (ethanoic acid). Ka = 1.8 x 10-5 at 25oC.

5. Calculate the [OH-], pOH and %dissociation in 0.10 mol/L NaOH(aq) at 25oC. 6. Calculate the [OH-], pOH and %dissociation in 0.40 mol L-1 NH3(aq). (Kb = 1.8 x 10-5 at 25oC) 7. Calculate the [H+] and pH for a 0.62 mol L-1 aqueous ammonia solution. Kb = 1.8 x 10-5 at 25oC.

1. Calculate the hydroxide ion and hydrogen ion concentration of water at 25oC (~298K), Kw = 10-14. 2. Calculate the pH and pOH of water at 25oC (298K).

การแตกตวั ของกรดและเบส การแตกตวั ของกรด กรด monoprotic คือกรดท่ีแตกตวั ไดแ้ ค่ 1 คร้ัง เช่น CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+ กรด polyprotic คือกรดท่ีแตกตวั ไดอ้ ยา่ งนอ้ ย 2 คร้ัง เช่น H2SO4 + H2O HSO4 - + H3O+ Ka1 Ka2HยSอ่ Oม4น- อ้ +ยกHว2า่ OKa1 เสมอSเพOร4า2ะ- ใน+ขH้นั 3ทOี่ +2 ตอ้ งKแaย2 ก โปรตอนจากไอออนลบซ่ึงตอ้ งใชพ้ ลงั งานมากกวา่ การ แยกจากสภาวะท่ีเป็ นกลาง

การแตกตวั ของกรดและเบส การแตกตวั ของกรดแก่ กรดแก่ คอื กรดทเี่ เตกตวั เป็ นไอออนใน น้าไดห้ เมปด็นการเปล่ียนแปลงไปขา้ งหนา้ อยา่ งเดียว HBr(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Br-(aq) H2SO4(g) + H2O(l) H3O+(aq) + HSO4-(aq)

การแตกตวั ของกรดและเบส การแตกตวั ของกรดอ่อน กรดอ่อน คือ กรดท่ีแตกตวั ไดบ้ างส่วน เช่น CH3COOH, HF ตน้ การบอกปริมาณการแตกตวั ของกรดอ่อนบอกเป็นร้อยละหรือ ค่าคงท่ีสมดุล (Ka) เมื่อ [ ] เป็นความเขม้ ขน้ (mol/dm3)

การแตกตวั ของกรดและเบส การแตกตวั ของเบสอ่อน เบสอ่อน คือเบสท่ีเเตกตวั ไดบ้ างส่วน เช่น NH3 เป็น ตน้ การบอกปริมาณการแตกตวั ของเบสออ่ นบอกเป็นร้อยละ หรือเป็นค่าคงท่ีสมดุล (Kb) เมื่อ [ ] เป็นความเขม้ ขน้ (mol/dm3)

การเปลย่ี นความเข้มข้นของ H3O+และ OH- ในนา้ การเติมกรดหรือเบสลงในน้า เป็นการรบกวนสมดุลของน้า ทาให[้ H3O+] หรือ [OH-] เปลี่ยนแปลงไปในสดั ส่วนที่ จะรักษาค่าคงที่สมดุลของน้าใหเ้ ท่ากบั 1.0 x 10-4 ถา้ เติมกรดลงในน้า จะไดส้ ารละลายท่ีมีความเขม้ ขน้ ของ H3O+ มากกวา่ 1.0 x 10-7 mol/dm3 ถา้ เติมเบสลงในน้า จะไดส้ ารละลายท่ีมีความเขม้ ขน้ ของ OH- มากกวา่ 1.0 x 10-7 mol/dm3

Water Equilibrium

Water Equilibrium Kw = [H+] [OH-] = 1.0 x 10-14 Equilibrium constant for water ❑ Water or water solutions in which [H+] = [OH-] = 10-7 M are neutral solutions. ❑ A solution in which [H+] > [OH-] is acidic ❑ A solution in which [H+] < [OH-] is basic

pH Scale • pH as a measure of acidity was first defined and used by the Danish biochemist S.P.L. Sørensen in 1909*. • Sørensen's definition of pH results in a convenient scale for describing the acidity of solutions:

• For dilute aqueous solutions at 25oC: An acid has a pH less than 7. A base has a pH greater than 7. If the solution has a pH of 7 it is said to be neutral, that is, the solution is neither an acid nor a base.



pH ของสารละลาย ความหมายของ pH วธิ ีการวดั pH ของสารละลาย กระดาษลิตมสั พเี อชมิเตอร์ ยนู ิเวอร์ซลั อินดิเคเตอร์

pH ของสารละลาย ความหมายของ pH pH คือ ช่วงของตวั เลขท่ีบอกความเป็นกรด-เบส คือ pH 1-6 เป็นกรด, 7 เป็นกลาง และ 8-14 เป็นเบส pH = - log [H+] pOH = - log [OH-] pH + pOH = 14

pH ของสารละลาย วธิ ีการวดั pH ของสารละลาย กระดาษลติ มสั บอกไดว้ า่ สารละลายน้นั เป็นกรดหรือเบส กรด เปลยี่ นสกี ระดาษลติ มสั จากสีน้าเงินเป็นส เบสแดเงปลยี่ นสกี ระดาษลติ มสั จากสีแดงเป็นสีน้าเงิน

pH ของสารละลาย วธิ ีการวดั pH ของสารละลาย พเี อชมเิ ตอร์ (pH meter) สามารถวดั pH ของ สารละลายในช่วง pH 0 - 14

pH ของสารละลาย วธิ ีการวดั pH ของสารละลาย ยูนิเวอร์ซัลอนิ ดเิ คเตอร์ คอื อนิ ดเิ คเตอรท์ ี่ เปลี่ยนสีได้ ทุกช่วง pH เกิดจากการนาอินดิเคเตอร์หลายๆ ชนิดมา รวมกนั

อนิ ดเิ คเตอรส์ ำหรบั กรด-เบส อนิ ดเิ คเตอร์สาหรับกรด - เบส ความหมายและหลกั การทางาน ตวั อยา่ งอินดิเคเตอร์ อินดิเคเตอร์กรด-เบสสามญั บางชนิด อินดิเคเตอร์จากพชื ที่สกดั ดว้ ยน้า

อนิ ดเิ คเตอรส์ ำหรบั กรด-เบส ความหมายของอนิ ดเิ คเตอร์ เป็นสารอินทรียท์ ี่เปลี่ยนสีไดเ้ มื่อ pH ของสารละลายเปล่ียน (อินดิเคเตอร์แต่ละชนิดมีสีและ pH ที่เปล่ียนสีต่างกนั ) หลกั การทางาน เช่น ลิตมสั แดง ---> น้าเงิน ในสารละลายท่ีเป็นเบส HIn H+ + In- แดง น้าเงิน ในสภาวะกรด [H+] จะทาใหส้ มดุลไปทางซา้ ย --> สีแดง ในสภาวะเบส [OH-] จะทาใหก้ รด HIn แตกตวั ---> สีน้าเงิน

อนิ ดเิ คเตอรส์ ำหรบั กรด-เบส อนิ ดิเคเตอร์กรด-เบสสามญั บางชนิด อนิ ดเิ คเตอร์ ช่วง pH ทเี่ ปลย่ี นสี สีทเี่ ปลยี่ น ไทมอลบลู(กรด) 1.2 - 2.8 แดง - เหลือง 3.2 - 4.4 แดง - เหลือง เมทลิ ออเรนจ์ เมทลิ เรด 4.2 - 6.3 แดง - เหลือง โบรโมไทมอลบลู 6.0 - 7.6 เหลือง - นา้ เงนิ ไทมอลบลู(เบส) 8.0 - 9.6 เหลือง - นา้ เงนิ ฟี นอล์ฟทาลนี 8.3 - 10.0 ไม่มสี ี - ชมพู ท่ีมา : หนังสือเรียนวชิ าเคมี เล่ม 5 ว 034 หน้า 70