ปฏิกิริยาของกรด-เบส (Neutralization)


ปฏิกิริยาของกรด-เบส
1.ปฏิกิริยาระหว่างกรด-เบสเรียกว่าปฏิกิริยาการสะเทิน(Neutralization Reaction)จะเกิดขึ้นโดยไอออนบวก(M+)จากเบสทำปฏิกิริยากับไอออนลบ
(x-)จากกรดแล้วเกิดเป็นสารประกอบประเภทเกลือ(salt)ดังสมการ
M+(aq) + X-(aq) =MX(s)
สำหรับไอออนบวก(H3O+)จากกรดจะทำปฏิกิริยากับไอออนลบ(OH-)จากเบสแล้ว
เกิดเป็นน้ำดังสมการ
H3O+(aq) + OH-(aq)= 2H2O(l)
ในกรณีเกลือที่เกิดจากปฏิกิริยาไม่ละลายน้ำสามารถตรวจสอบการนำไฟฟ้าเพื่อหาจุดยุติได้
EX 18. H2SO4(aq) + Ba(OH)2(aq) =BaSO4(s) + H2O(l)
ในกรณีเกลือที่ได้จากปฏิกิริยาละลายน้ำได้ จะต้องมใช้วิธีการไทเทรต(titration) โดยอาศัยการเปลี่ยนสีของอินดิเคเตอร์เป็นเกณฑ์ในการบอกจุติ
Ex 19.HCl(aq) + NaOH(aq)= NaCl(aq) + H2O(l)
2.ปฏิกิริยาระหว่างกรด-เบสกับสารบางชนิด
นอกจากกรดและเบสสามารถทำปฏิกิริยากันโดยตรงได้เกลือกับน้ำหรือเกลือเพียงอย่างเดียวแล้วกรดและเบสยังสามารถทำปฏิกิริยากับสารอื่นได้เกลือเกิดขึ้นได้เช่นกัน และถ้าเกลือนั้นละลายน้ำได้ สารละลายเกลือเหล่านั้นอาจจะแสดงสมบัติเป็นกรดหรือเบสได้
Ex 20. CaCO3(s) + 2HCl(aq) =CaCl2(aq) +H2O(l) + CO2(g)
FeCl3(aq) + 3NaOH(aq) =Fe(OH)3(s) +3NaCl(aq)
Cu(s) +4 HNO3(aq) =Cu(NO)2(aq)+2NO2(g)+ 2H2O(l)
ปฏิกิริยาไฮโดรลิซิส
ปฏิกิริยาไฮโดรลิซิส(Salt hydrolysis)เป็นปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นระหว่างเกลือกับน้ำแล้วทำให้ได้สารละลายที่มีสมบัติเป็นกรด ,เบส หรือกลาง
Ex 21. NH4Cl(aq) =NH+4(aq) + Cl-(aq) ………………..(1)
NH4+ + H2O= H3O+ + NH3
ในกรณีนี้ H3O+ >OH- ,PH <7 สารละลายที่ได้มีสมบัติเป็นกรด
CH3COONa(aq) =CH3COO-(aq) + Na+(aq)………..(2)
CH3COO-(aq) + H2O= CH3COOH (aq)+OH-(aq)
ในกรณีนี้ OH- > H3O+ ,PH > 7 สาระลายที่ได้มีสมบัติเป็นเบส
NaNO3(aq)= Na+(aq) + NO3- (aq)………………...(3)
ในกรณีนี้ NO3- เป็นคู่เบสของกรดแก่ไม่สามารถรับ H+ได้ เช่นเดียวกับ Na+
สารละลายที่ได้จึงมีสมบัติเป็นกลาง

เกลือ
เกลือ(salt)เป็นสารประกอบที่เกิดจากการรวมกันระหว่างอนุมูลเบสและอนุมูลกรด
อนุมูลเบส + อนุมูลเบส เกลือ
Cation Anion Salt
ชนิดของเกลือแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภท ได้แก่
1.เกลือที่มีสมบัติเป็นกรด PH < 7 [H3O+] =รากที่ 2 ของ Kw/Kb).Cs
ไอออนที่มีสมบัติเป็นกรดจะให้ H+ กับ H2O
เช่นNH4Cl , NH4Br,NH4NO3,NaHSO4
2.เกลือที่มีสมบัติเป็นเบส(PH>7) [OH-] =ึรากที่ 2ของ (Kw/Ka).Cs
ไอออนที่มีสมบัติเป็นเบสจะรับ H+ จาก H2O
เช่น CH3COONa,KCN,NaH2PO4,Na3PO4
3.เกลือที่ประกอบด้วยไอออนที่เป็นกรดและเป็นเบสอาจมีPH= 7 , PH>7,PH<7
เช่น NH4NO2, (NH4)3PO4 ,NH4HSO4
ทั้งไอออนบวกและไอออนลบจะทำปฏิกิริยากับน้ำ
Ex 22. NH4NO2— NH4+ + NO2- …………..(1)
NH4+ + H2O= NH3 + H3O+…………….(2)
จะได้ Ka ของ NH4+ = Kw/Kb(NH3)
NO2- + H2O= HNO2 + OH-……………(3)

จะได้ Kb ของ NO2- = Kw/Ka(HNO2)
ถ้า Ka ของอนุมูลกรด > Kb ของอนุมูลเบส : PH < 7
ถ้า Ka ของอนุมูลกรด > Kb ของอนุมูลเบส : PH > 7
ถ้า Ka ของอนุมูลกรด = Kb ของอนุมูลเบส : PH = 7
การคำนวณที่เกี่ยวข้องกับกรด-เบส
Ex 23. เมื่อผสมสารละลาย NaOH 0.1 M 30.0 cm3 กับสารละลาย H2SO4 2.0 M 10.00cm3 จะได้สารละลายที่มี H3O+ กี่ M
วีธีทำ H2SO4 + 2 NaOH— Na2SO4 + 2H2O
mol of NaOH= 1.0x30.00/1000 = 0.03mol
mol of H2SO4=2.0x10.00/1000 = 0.02 mol
จะมี H2SO4 เหลือ =0.02-0.015=0.005 mol
ความเข้มข้นของ H2SO4= 0.005x1000/40 =0.125 M
H2SO4 2H3O+ + SO42-
ดังนั้นความเข้มข้นของH3O+ = 2x0.125=0.25M

Ex 24. จะต้องใช้ Ca(OH)2 กี่กรัม เพื่อทำปฏิกิริยาสะเทินพอดีกับสารละลาย HCl 30%Wซึ่งมี ความหนาแน่น1.15 g/cm3 จำนวน 18.25 cm3 (Ca =40,
O =16,H =1)
วิธีทำ 2HCl + Ca(OH)2 —CaCl2 + 2H2O
จาก [ HCl ] =10d%/M
=(10x1.15x30)/36.5
=9.45M
จาก mol Ca(OH)2 =mol HCl/2
w = (1x9.45x18.25x74)/(2x1000)
ดังนั้น จะต้องใช้ Ca(OH)2 =6.38 g

กลับไปยังหน้าแรก