|

คู่กรด - เบส    

     จากปฏิกิริยาของกรดกับเบสที่กล่าวถึงแล้ว ตามทฤษฎีของเบรินสเตต- เลาว์รี จะเห็นว่าในปฏิกิริยาหนึ่งๆ อาจจะจัดคู่กรด- เบสได้ 2 คู่ด้วยกัน ตัวอย่างเช่น

ปฏิกิริยาตัวอย่างนี้ ปฏิกิริยาไปข้างหน้า NH₄⁺ ทำหน้าที่เป็นกรด เพราะให้ H⁺ กับ H₂O แล้วได้เป็น NH₃และ H₂O รับ
H⁺ ทำหน้าที่เป็นเบส ส่วนปฏิกิริยาย้อนกลับ H₃O⁺ เป็นกรด เพราะให้ H⁺ กับ NH₃ ซึ่งเป็นเบส แล้วได้ H₂O และ NH₄⁺ ตามลำดับ

เรียก NH₄⁺ ว่าคู่กรดของ NH₃ ( เบส)

H₂O ว่าคู่เบสของ H₃O⁺ ( กรด)

NH₃ ว่าคู่เบสของ NH₄⁺

H₃O⁺ ว่าคู่กรดของ H₂O

จะเห็นได้ว่า คู่กรด- เบสนั้นจะมีจำนวนโปรตอน (H) ต่างกัน 1 ตัว หรืออาจกล่าวได้ว่า จำนวนโปรตอนของคู่กรด จะมากกว่าโปรตอนคู่เบสอยู่ 1 ตัวเสมอ

ตัวอย่างอื่นๆ ของปฏิกิริยาคู่กรด - เบส

ความแรงของกรดและเบส

การเปรียบเทียบความแรงของกรดและเบส อาจจะพิจารณาได้ดังนี้

1. ดูจากการแตกตัวของกรด

กรดที่มีการแตกตัวมาก มีความเป็นกรดมาก กรดและเบสที่แตกตัวได้ 100% จะเรียกว่ากรดแก่ และเบสแก่ ตามลำดับ ซึ่งสามารถนำไฟฟ้าได้ดี แต่ถ้ากรดและเบสนั้นแตกตัวได้เพียงบางส่วนก็จะเรียกว่า กรดอ่อน หรือเบสอ่อน ตามลำดับ ซึ่งการนำไฟฟ้าจะไม่ดี

สำหรับการพิจารณาค่าการแตกตัวของกรดและเบสนั้น นอกจากจะคิดจากเปอร์เซ็นต์การแตกตัว หรืออาจจะดูได้จากค่าคงที่สมดุลของการแตกตัวของกรดหรือเบส (K_a หรือ K_b) เช่น

ความแรงของเบส พิจารณาจากค่า K_b กล่าวคือ ถ้ามีค่า K_b มาก มีความเป็นเบสมากกว่า K_b น้อย เช่น

NH₃        K_b = 1.76 x 10^-5

N₂H₄         K_b = 9.5 x 10^-7

C ₆H₅NH₂       K_b = 4.3 x 10 ^-10

ความเป็นเบส NH₃> N₂H₄ > C₆H₅NH₂

ที่มา : http://wisor116.exteen.com/20070221/indicator

2. ดูจากความสามารถในการให้และรับโปรตอน

กรดแก่ ได้แก่ กรดที่ให้โปรตอนได้มาก

กรดอ่อน ได้แก่ กรดที่ให้โปรตอนได้น้อย

เบสแก่ ได้แก่ เบสที่รับโปรตอนได้มาก

เบสอ่อน ได้แก่ เบสที่รับโปรตอนได้น้อย

โดยมีข้อสังเกตเกี่ยวกับคู่กรด- เบส ดังนี้

• ถ้ากรดเป็นกรดแก่ คู่เบสจะเป็นเบสอ่อน เช่น

HCl (aq) + H₂O(l)  H₃O⁺ (aq) + Cl^- (aq)

        กรดแก่                                            เบสอ่อน

• ถ้ากรดเป็นกรดอ่อน คู่เบสจะเป็นเบสแก่ เช่น

HS^- (aq) + H₂O(l)H₃O⁺(aq) + S^2- (aq)

         กรดอ่อน                                        เบสแก่

• ถ้าเบสเป็นเบสแก่ คู่กรดจะเป็น กรดอ่อน เช่น

H₃O⁺(aq) + S^2-(aq) HS^- (aq) + H₂O(l)

                         เบสแก่            กรดอ่อน

• ถ้าเบสเป็นเบสอ่อน คู่กรดจะเป็น กรดแก่ เช่น

Cl^-(aq) + H₃O⁺(aq) HCl(aq) + H₂O(l)

        เบสอ่อน                           กรดแก่

ตารางลำดับความแรงของกรดและเบสตัวอย่างตามทฤษฎีของเบรินสเตต- เลาว์รี

3. ดูจากการเรียงลำดับในตารางธาตุ

การพิจารณาความแรงของกรดและเบสดูจากการเรียงลำดับของธาตุที่อยู่ในกรดนั้น ตามตารางธาตุ ซึ่งแบ่งออกได้เป็น

     3.1 กรดออกซี หมายถึง กรดที่ประกอบด้วย H, O และธาตุอื่นอีก เช่น HNO₃ ,H₃PO₄,H₃AsO₄ ,HClO₄ ถ้าจำนวนอะตอมออกซิเจนเท่ากัน ความแรงของกรดเรียงลำดับดังนี้

ดังนั้น H₂SO₄ > H₂SeO₄ , H₃PO₄ > H₃AsO₄

     3.2 กรดที่ไม่มีออกซิเจน เช่น HCl, HBr, HF, และ HI ความแรงของกรดแรงลำดับดังนี้

HI > HBr > HCl > HF

H₂S > H₂O

 

  แบบฝึกหัด

   หน่วยที่ 1 : เรื่องสารละลายอิเล็กทรอไลต์นอนอิเล็กทรอไลต์
   สารละลายกรด ทฤษฏีกรด-เบส และคู่กรด-เบส