Make your own free website on Tripod.com

การแตกตัวของกรด-เบส และน้ำ
 


การแตกตัวของกรดแก่-เบสแก่

กรดแก่-เบสแก่จะมีความสามารถในการละลายน้ำให้สารละลายที่มีไอออนได้มากซึ่งแสดงว่า
มีความแรงของกรดหรือเบสสูง ในทางการคำนวณถือว่ากรดแก่และเบสแก่แตกตัวได้ร้อย
เปอร์เซนต์ดังนั้นในการแตกตัวของกรดแก่และเบสแก่มีแต่เฉพาะปฏิกิริยาไปข้างหน้าจีง
ไม่เกิดสมดุลขี้น เช่น
                                            HCl —H+     + Cl-
                                        HNO3 —H+     +NO3-
                                       NaOH —Na+     + OH-
                                          KOH —K+       + OH-
การแตกตัวของกรดอ่อน-เบสอ่อน
กรดอ่อน-เบสอ่อนเมื่อละลายน้ำจะมีการละลายแตกตัวให้ไอออนในสารละลายได้น้อยคง
เหลือโมเลกุลของกรดอ่อนหรือเบสอ่อนอยู่มาก เกิดการเปลี่ยนแปลงที่ผันกลับได้ คือเกิดสมดุลขึ้นจึงสามารถหาค่าคงที่สมดุลของกรดอ่อน(Ka)หรือค่าคงที่สมดุลของ
เบสอ่อน(Kb)ได้นอกจากนี้ค่าคงที่ดังกล่าวยังสามารถบอกความแรงของกรดหรือเบสได้อีกด้วย
-ถ้า Ka ,Kb มากแสดงว่ากรดอ่อนหรือเบสอ่อนนั้นมีความแรงมาก
-ถ้าKa ,Kb น้อยแสดงว่ากรดอ่อนหรือเบสอ่อนนั้นมีความแรงน้อย

                                                   HA +H2O =H+    + A-
                                                     Ka = [ H+][ A-]/[ HA]
                                                         BOH + H2O= B+ + OH-
                                                     Kb = [ B+][ OH-]/[ BOH]
-ในกรณี Monoprotic Acid (HA)
                                            HA + H2O =H3O+ +A-
                                         Ka = [ H3O+][ A-]/[ HA]

Ex 5                        HNO2        + H2O          =H3O+      + NO2- ; Ka = 4.7 x10-4
                            CH3COOH + H2O         = CH3COO- + H3O+ ; Ka =1.7x10-5
-ในกรณี Diprotic Acid(H2A);Ka1>Ka2
                                H2A + H2O=H3O+ + HA- ;Ka1…………….(1)
                                HA- + H2O =H3O+ + A2- ;Ka2…………….(2)
                              H2A + 2 H2O =2H3O+ + A2- ;Ka

Ex 6.
H2SO3 + H2O= H3O+ + H SO3-;Ka1= 1.3 x10-2
                       H SO3- + H2O =H3O+ + SO32- ;Ka2=6.8x10-8
                       H2SO3 + 2 H2O= 2 H3O+ + SO32-
-ในกรณี Polyprotic Acid(> H2A )ได้แก่ H3A ;ka1 >ka2 >>ka3

Ex
7. H3PO4 + H2O= H3O+ + H2 PO4- ;Ka1= 7.9 x10-3
                     H2 PO4- + H2O= H3O+ + H2 PO4- ;Ka2= 6.2 x10-8
                     H2 PO4- + H2O= H3O+ + PO43- ;Ka3= 4.0 x10-13
                     H3PO4 + 3H2O= 3 H3O+ + PO43-
               Note สรุปสูตรการแตกตัวของกรดอ่อน
               %การแตกตัว = [ H3O+] /Ca x100

-ในกรณีการแตกตัวของเบสอ่อน
Ex 8. NH3 + H2O =NH4+ + OH- ; Kb = 1.8x10-5
            CN- +H2O =HCN + OH- ; Kb = 1.6x10-5

%การแตกตัว = [ OH-] /Cb x100

การแตกตัวของน้ำ
น้ำกลั่น(distilled water)จัดเป็นอิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนมากจึงแตกตัวออกเป็นไอออน
ได้น้อยดังสมการ
                                 2H2O      =          H3O+ + OH-
                                 K = [ H3O+ ][ OH-]/[ H2O]2
เนื่องจากน้ำแตกตัวได้น้อยมาก ดังนั้นความเข้มข้นของน้ำไม่เปลี่ยนแปลง
โดย[ H2O]บริสุทธิ์=55.56 mol/dm3
                       จาก K[ H2O]2 = [ H3O+ ][ OH-]
                        จะได้ kw =[ H3O+ ][ OH-]
ที่อุณหภูมิ 25oc kw = 1.0x10-14
จากสมการแสดงการแตกตัวของน้ำ พบว่า[ H3O+]และ[ OH-]ที่เกิดขึ้นเท่ากัน
                       ดังนั้น [ H3O+ ] = [ OH-]
                       kw=[ H3O+ ]2 = [ OH-]2
                        [ H3O+ ] = [ OH-]
kw =(1.0x10-14)power1/2
ดังนั้น[ H3O+ ] = [ OH-] =1.0x10-7 mol/dm3
สารที่เติมในน้ำ [H3O+] mol/dm3 [OH-] mol/dm3
กรดเบส >1.0x10-7<1.0x10-7 <1.0x10-7>1.0x10-7

การคำนวณที่เกี่ยวข้องกับกรด-เบส

Ex 9 สารละลายกรด HX เข้มข้น 0.5 M แตกตัวได้ 0.02 M จงหาปริมาณการแตกตัวเป็นร้อยละ
วิธีทำ HX 0.5M แตกตัวได้ 0.02M
            HX 100M แตกตัวได้ (0.02x100)/0.5
                         ดังนั้นปริมาณการแตกตัว =4%

Ex 10.สารละลาย MOH เข้มข้น 0.5M แตกตัวได้ 6% จงหา ความเข้มข้นของ OH-
วิธีทำ  1                     MOH + H2O= M+     + OH-
                                             HX 100M แตกตัวได้ 6M
                                             HX 0.5M แตกตัวได้ (0.5x6)/100=0.03M
                                                   ดังนั้น[ OH-]=0.03M
วิธีทำ  2                   ร้อยละของการแตกตัว=[ OH-]/[ MOH]x100
                                                  6=([ OH-]/0.5)x100
                                               [ OH-]=(0.5x6)/100
                                               [ OH-]=   0.03M

Ex 11.
สารละลาย HX เป็นกรดอ่อนมีความเข้มข้น 0.1M พบว่าที่สมดุลแตกตัวได้
1.0x10-10M จงหา ka
วิธีทำ                   HX + H2O          =        H3O+          + X-
เริ่มต้น                  0.1       -                                  -             -
ที่สมดุล            0.1-1.0x10-10             1.0x10-10         1.0x10-10
                                 Ka = [ H3O+][ X-]/[ HX]
                                       = (1.0x10-10)2/(0.1-1.0x10-10)
                                        =1.0x10-19

Ex 12.ารละลายกรดHA 0.1M แตกตัวได้ 0.01 %ที่ภาวะสมดุล จงหา ka
วิธีทำ HA 100 M แตกตัวได้ 0.01M
HA 0.1M แตกตัวได้ (0.01x0.1)/100=1.0x10-5
                             HA         +    H2O              =          H3O+            + A-
เริ่มต้น                    0.1               -                                     -                      -
ที่สมดุล                 0.1-1.0x10-5                            1.0x10-5         1.0x10-5
                          Ka = [ H3O+][ A-]/[ HA]
                               = (1.0x10-5) 2/(0.1-1.0x10-5)
                               =1.0x10-9

Ex 13. กรด CH3COOH 0.1M จะแตกตัวให้ H3O+ เท่าใด(ka=1.8x10-5)
                    CH3COOH + H2O= H3O+ +CH3COO-
                   Ka = [ H3O+][ CH3COO- ]/[ CH3COOH ]
                    1.8x10-5= x2/(0.1-x)
                                 x = 1.34x10-3 M

Ex 14. นำกรด HCN 5.4 g เติมน้ำกลั่นจนได้สารละลายปริมาตร 2 dm3 จงหาร้อยละของการแตกตัว(ka=4.9x10-10)
วิธีทำ หาโมลของHCN = 5.4/27 = 0.2 mol
              ในสารละลาย 2000cm3            มี HCN 0.2 mol
              ในสารละลาย 1000cm3             มี HCN 0.1 mol
                        HCN + H2O                      H3O+                    + CN-
เริ่มต้น                0.1            -                           -                              -
ที่สมดุล                 0.1-X                                 X                              X
                      Ka = [ H3O+][ CN-]/[ HCN]
                   4.9x10-10 = (X)2/(0.1-X)
                        X =(49x10-12 )1/2 =7x10-6
                       [ H3O+] = 7x10-6 M
%การแตกตัว HCN= [ H3O+] /Ca x100
                             =(7x10-6 x102) / 0.1
                             =0.007

กลับไปยังหน้าแรก