ข่าว O-NET/GAT/PAT
ข่าวการศึกษา
คะแนน แอดมิชชั่น
สูงสุด-ต่ำสุด
คณิตศาสตร์
วิทยาศาสตร์
ข่าววิทยาศาสตร์
ภาพยนตร์วิทยาศาสตร์
เรื่องน่ารู้
พจนานุกรม
นักวิทยาศาสตร์
คำถามวิทยาศาสตร์
สีสันวิทยาศาสตร์
การทดลองวิทยาศาสตร์
บทเรียน / แบบฝึกหัด
ฟิสิกส์ - เคมี - ชีวะ
ภาษาอังกฤษ
ภาษาไทย
ดาราศาสตร์
ประวัติศาสตร์
มุมคนเก่ง
คลังข้อสอบเก่า
คลังความรู้หลักสูตรเก่า
I.Q. Tests
 

 

หน้าแรก | มุมนักเรียน | หน้าแรกวิทยาศาสตร์ | บทเรียน | บทเรียน

บทเรียน
   

วิทยาศาสตร์ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 : สารละลายกรด-เบส
 
ระดับชั้น : มัธยมต้น

สารละลายกรด-เบส

ในการดำรงชีวิตในแต่ละวัน เราใช้สารต่างๆ มากมายทั้งที่เป็นอาหาร ยา สารซักล้าง เครื่องดื่ม สารปรุงรสต่างๆ ปุ๋ย สารเหล่านี้มีสมบัติเป็นกรด - เบส แตกต่างกันออกไป น้องๆ มาทำความรู้จักกับความเป็นกรด (acid) เป็นเบส (base) กันต่อเลย

ความเป็นกรด - เบสของสารในชีวิตประจำวัน

สารละลายกรด คือ สารละลายที่มีรสเปรี้ยว เปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากน้ำเงินเป็นแดง หรือทำปฏิกิริยากับโลหะได้ ก๊าซ H2 และ เกลือ

สารละลายเบส คือสารละลายที่มีรสขม เปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากแดงเป็นน้ำเงิน หรือมีลักษณะลื่นๆ


จากนั้นน้องๆ มาทดสอบวิธีการทดลอง การจำแนกความเป็นกรด - เบสของสารละลาย

จากการทดลองสรุปได้ว่า ในชีวิตประจำวันเราใช้สารต่างๆ มากมาย ทั้งที่เป็นอาหาร ยารักษาโรค สารซักล้างสิ่งต่างๆ เครื่องดื่ม เครื่องปรุงอาหาร สารเหล่านี้ล้วนมีความเป็นกรด - เบสต่างกัน เราสามารถทดสอบได้โดยการใช้กระดาษลิตมัสทดสอบความเป็นกรดเป็นเบสของสารนั้นๆ ได้ ดังนี้



สมบัติของสารละลายกรด - เบส

การทดสอบสารละลายกรด พบว่า

  1. สารละลายกรดจะเปลี่ยนสีของกระดาษลิตมัสจากสีน้ำเงินเป็นสีแดง

  2. สารละลายกรดเมื่อทำปฏิกิริยากับโลหะแล้ว จะทำให้โลหะสึกกร่อนและเกิดก๊าซไฮโดรเจน ซึ่งเป็นก๊าซไม่มีสี เบากว่าอากาศ และติดไฟได้ง่าย ดังสมการข้างล่างนี้


  3. สารละลายกรดทำปฏิกิริยากับหินปูน ทำให้หินปูนสึกกร่อนและเกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ดังสมการข้างล่างนี้


  4. สารละลายกรดมีรสเปรี้ยว ซึ่งผลไม้ต่างๆ ที่มีรสเปรี้ยวมักจะมีสมบัติเป็นกรด
ประเภทของกรด

กรด จำแนกได้เป็น 2 ประเภท ดังนี้

  1. กรดอินทรีย์ เป็นกรดที่ได้จากพืช ใช้ปรุงแต่งอาหาร เช่น กรดแอซิติก (กรดน้ำส้ม) กรดมด หรือกรดฟอร์มิก น้ำมะนาว น้ำมะกรูดนำมาทดสอบด้วยสารละลายเจนเชียนไวโอเลต จะไม่เปลี่ยนสีของเจนเชียนไวโอเลต

  2. กรดอนินทรีย์หรือกรดแร่ เป็นกรดที่ได้จากแร่ธาตุ กรดชนิดนี้ไม่นิยมรับประทาน เพราะฤทธิ์กัดกร่อนรุนแรง เป็นอันตรายต่อเนื้อเยื่อได้แก่ กรดซัลฟิวริก (กรดกำมะถัน) กรดไฮโดรคลอริก (กรดเกลือ) กรดคาร์บอนิก กรดเหล่านี้จะเปลี่ยนสีของเจนเชียนไวโอเลต จากสีม่วงเป็นสีเขียวหรือสีน้ำเงิน (กรดอนินทรย์ที่มีสมบัติกัดกร่อนไม่รุนแรงบางชนิดรับประทานได้ เช่น กรดคาร์บอนิกในน้ำอัดลม เกิดจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ละลายในน้ำ กรดคาร์บอริกที่ใช้เป็นส่วนผสมของยาล้างตา เป็นต้น)
สมบัติของเบส

สารละลายเบส เป็นสารที่มีสมบัติทางเคมีทำให้ความเป็นกรดของสารหมดไป และทำให้สารละลายมีสมบัติเป็นกลาง สารละลายเบสเปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากแดงเป็นน้ำเงิน

เบส หมายถึง สารที่ละลายน้ำแล้วได้ไฮดรอกไซด์ไอออน สารที่ใช้ในบ้านที่มีสมบัติเป็นเบส ได้แก่ ผงฟู (โซเดียมไฮโดรเจนคาร์บอเนต) น้ำปูนใส (แคลเซียมไฮดรอกไซด์) น้ำขี้เถ้า น้ำยาเช็ดกระจก สารละลายปุ๋ยยูเรีย สารละลายโซดาไฟ เป็นต้น

เบส มีสมบัติทั่วไปดังนี้

  1. มีรสฝาด

  2. เมื่อสัมผัสผิวกายจะรู้สึกลื่น และกัดผิวหนัง

  3. เปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากสีแดงเป็นสีน้ำเงิน

  4. ทำปฏิกิริยากับน้ำมันหมูหรือน้ำมันพืชจะได้สบู่

  5. ทำปฏิกิริยากับแอมโมเนียมไนเตรดจะได้ก๊าซแอมโมเนีย ซึ่งมีกลิ่นฉุน

  6. ทำปฏิกิริยากับอะลูมิเนียม จะเกิดก๊าซไฮโดรเจน และอะลูมิเนียมจะผุกร่อน
สารที่เป็นเบสมีสมบัติดังนี้

  • เปลี่ยนสีลิตมัสจากสีแดงเป็นสีน้ำเงิน

  • ทำปฏิกิริยากับน้ำมันพืชหรือไขมันได้สบู่

  • ทำปฏิกิริยากับ Al, Zn ได้ H2

  • มีสมบัติลื่นมือคล้ายสบู่

  • เปลี่ยนสีของฟินอล์ฟทาลีนจากสีขาวเป็นสีชมพู

  • นำไฟฟ้าได้
ซึ่ง เบสมีทั้งที่ละลายน้ำได้และไม่ละลายน้ำ เบสที่ละลายน้ำได้เรียกว่า ด่าง

ค่า pH กับความเป็นกรด - เบสของสาร

สารละลายที่เกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวัน เช่น ยา น้ำ น้ำอัดลม ดิน กาแฟ น้ำส้มคั้น นมสด เป็นต้น ล้วนมีความเป็นกรด - เบสมากน้อยแตกต่างกันไป ซอเรนซัน นักวิทยาศาสตร์ชาวสวีเดน ได้คิดวิธีบอกความเป็นกด - เบสด้วยค่า PH ดังนี้

ค่า pH เป็นค่าที่ใช้บอกความเป็นกรด - เบส ของสาร มีค่าอยู่ระหว่าง 0-14 โดยกำหนดว่า

  • สารที่มีค่า pH น้อยกว่า มีสมบัติเป็นกรด

  • สารที่มีค่า pH เท่ากับ 7 มีสมบัติเป็นกลาง

  • สารที่มีค่า pH มากกว่า 7 มีสมบัติเป็นเบส
ตารางแสดงความสัมพันธ์ระหว่างความเป็นกรด - เบส กับค่า PH


จากตารางพบว่า pH ยิ่งน้อย ความเป็นกรดยิ่งมาก และเมื่อ pH ยิ่งมาก ความเป็นเบสก็ยิ่งมาก

ค่า pH ของสารที่พบในชีวิตประจำวัน

สารที่พบในชีวิตประจำวันในสิ่งมีชีวิตมีค่า pH ที่แตกต่างกัน ดังตารางต่อไปนี้


จากตารางพอสรุปได้ว่า น้ำย่อยในกระเพาะอาหารมีค่า pH น้อยกว่าน้ำฝน จึงมีความเป็นกรดมากกว่า น้ำลายมีค่า pH อยู่ระหว่าง 6.2 - 7.4 อยูในช่วงที่เป็นกรดเล็กน้อย หรือเป็นกลาง หรืออาจจะเป็นเบสเล็กน้อย ขึ้นอยู่กับการรับประทานอาหาร น้ำดีและเลือดมีค่า pH ที่ระบุชัดเจนว่ามีสมบัติเป็นเบส และน้ำดีมีความเป็นเบสมากกว่าน้ำเลือดเนื่องจากค่า pH มากกว่า และน้ำฝนมีความเป็นกรดเล็กน้อย เนื่องจากเมื่อฝนตกละลายกับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศได้กรดคาร์บอนิก ดังสมการ



การทดสอบความเป็นกรด - เบสของสารละลาย

ความเป็นกรด - เบส หรือค่า pH ของสารละลายสามารถทดสอบได้โดยใช้อินดิเคเตอร์ อินดิเคเตอร์ที่ใช้ในการทดสอบความเป็นกรด - เบส หรือค่า pH ของสารละลายได้แก่

  1. กระดาษลิตมัส มีสีแดงกับสีน้ำเงิน มีการเกิดขึ้น ดังนี้

    • สารละลายกรด หรือสารละลายที่มีค่า pH ต่ำกว่า 7 จะเปลี่ยนสีของกระดาษลิตมัสจากสีน้ำเงินเป็นสีแดง แต่ไม่เปลี่ยนสีของกระดาษลิตมัสสีแดง

    • สารละลายเบสหรือสารละลายที่มีค่า pH สูงกว่า 7 จะ เปลี่ยนสีของกระดาษลิตมัสจากสีแดงเป็นสีน้ำเงินแต่ไม่เปลี่ยนสีของกระดาษลิตมัสสีน้ำเงิน

    • สารละลายเป็นกลางหรือสารละลายที่มีค่า pH เท่ากับ 7 จะไม่เปลี่ยนสีของกระดาษลิตมัสทั้งสีแดงและสีน้ำเงิน

  2. สารละลายฟีนอล์ฟทาลีน เป็นอินดิเคเตอร์ที่ไม่มีสี เมื่อหยดสารละลายกรด สีของสารละลายจะคงเดิม เมื่อหยดสารละลายเบส สีของสารละลายฟีนอล์ฟทาลีนจะเปลี่ยนเป็นสีชมพูม่วง แต่ถ้าเป็นเบสแก่จะเปลี่ยนเป็นสีแดง


  3. สารละลายยูนิเวอร์แซล อินดิเคเตอร์ เป็นการนำอินดิเคเตอร์หลายๆ ชนิดที่มีการเปลี่ยนสีในช่วง pH ต่างกันมาผสมกันในสัดส่วนที่เหมาะสมจึงสามารถบอกค่าความเป็นกรด - เบส ของสารละลายโดยบอกค่า pH ที่ละเอียด และถูกต้องยิ่งขึ้น
อินดิเคเตอร์สำหรับกรด - เบส

(คลิกเพื่อดูภาพขนาดใหญ่)
รูปแสดงการเปลี่ยนสีของกระดาษยูนิเวอร์แซล อินดิเคเตอร์
อินดิเคเตอร์สำหรับกรด - เบส เป็นสารอินทรีย์ที่เปลี่ยนสี เมื่อค่า pH ของสารละลายหรือความเป็นกรด - เบสของสารละลายเปลี่ยนแปลง อินดิเคเตอร์มีหลายชนิด ซึ่งแต่ละชนิดจะปรากฏสีในช่วง pH ต่างๆ จึงใช้ทดสอบค่า pH และสามมารถระบุความเป็นกรด - เบส ของสารละลายได้ ชนิดของอินดิเคเตอร์ และช่วง pH ที่เปลี่ยนสีมีดังนี้

  1. ลิตมัส มีทั้งชนิดที่เป็นสารละลายและเป็นกระดาษลิตมัส ค่า pH ต่ำกว่า 4.5 จะมีสีแดงช่วง pH 4.5 - 8.3 จะมีสีม่วง และค่า pH มากกว่า 8.3 จะมีสีน้ำเงินโดยทั่วไปในสารละลายกรด กระดาษลิตมัสจะเปลี่ยนสีจากแดงเป็นน้ำเงิน โดยกระดาษลิตมัสที่ใช้ในการทดสอบต้องมีลักษณะชื้น


  2. ฟีนอล์ฟทาลีน เป็นสารละลายใส ไม่มีสี ถ้าค่า pH ต่ำกว่า 8.3 จะไม่มีสี ค่า pH อยู่ระหว่าง 8.3 - 10 จะมีสีชมพูอ่อน แต่ถ้าค่า pH สูงกว่า 10 จะมีสีม่วงแดง โดยทั่วไปในสารละลายกรดส่วนใหญ่ ถ้าหยดสารละลายฟีนอล์ฟทาลีนจะไม่มีสี และในสารละลายเบสจะมีสีม่วงแดง


  3. ยูนิเวอร์แซล อินดิเคเตอร์ มีทั้งในรูปของกระดาษเรียนกว่า กระดาษ pH ซึ่งใช้สะดวกกว่าในรูปของสารละลาย อินดิเคเตอร์ชนิดนี้จะเปลี่ยนสีเกือบทุกค่า pH จึงใช้ทดสอบหาค่า pH ได้

ตารางแสดงการเปลี่ยนแปลงของสารละลายยูนิเวอร์แซลอินดิเคเตอร์ในสารละลายกรด - เบส


การใช้อินดิเคเตอร์ทดสอบหาค่า PH ของสารละลายนี้ จะได้ค่า PH โดยประมาณเท่านั้นถ้าต้องการทราบค่าที่แท้จริงต้องใช้พีเอชมิเตอร์ทดสอบจึงจะทราบค่า PH ที่ถูกต้องและแน่นอน

(พีเอชมิเตอร์ เครื่องมือวัดขั้นพื้นฐานที่มีความสำคัญต่อการควบคุมคุณภาพงานในด้านต่างๆ เช่น การควบคุมคุณภาพในกระบวนการผลิต ควบคุมการเกิดปฏิกิริยาเคมีในการวิเคราะห์ทดสอบทางเคมี รวมทั้งยังรวมถึงช่วยในการควบคุมคุณภาพทางด้านสิ่งแวดล้อม)

ในชีวิตประจำวันน้องๆ สามารถสกัดสีจากธรรมชาติมาทำเป็นอินดิเคเตอร์ได้ด้วยการเลือกตัวทำละลายที่เหมาะสม และควรเลือกใช้วัตถุจากธรรมชาติที่มีสีแดง ม่วง และน้ำเงิน มาทำเป็นอินดิเคเตอร์ เนื่องจากสีที่ใช้กระดาษลิตมัส จะชี้บ่งได้ว่าเป็นสารละลายกรดหรือเบส

กรด - เบสในชีวิตประจำวันและสิ่งแวดล้อม

ชีวิตประจำวันต้องเกี่ยวข้องกับสารเคมีประเภทกรด - เบสหลายชนิด ซึ่งจำแนกตามกลุ่มของการใช้ประโยชน์ได้ดังนี้

  1. สารประเภททำความสะอาด บางชนิดมีสมบัติเป็นเบส เช่น สบู่ ผงซักฟอก น้ำยาล้าจาน และบางชนิดมีสมบัติเป็นกรด เช่นน้ำยาล้างห้องน้ำและเครื่องสุขภัณฑ์ เป็นต้น

  2. สารที่ใช้ในการเกษตรกรรม ได้แก่ ปุ๋ย ซึ่งบางชนิดมีสมบัติเป็นเบส เช่น ยูเรีย บางชนิดมีสมบัติเป็นกรด เช่น แอมโมเนียมคลอไรด์ บางชนิดเป็นกลาง เช่นโพแทสเซียมไนเตรต

  3. สารที่ใช้ปรุงแต่งอาหาร มีทั้งชนิดที่เป็นกรด เช่น น้ำส้มสายชู กรดซิตริก น้ำมะนาว น้ำมะขาม ชนิดที่มีสมบัติเป็นเบส เช่น น้ำปูนใส น้ำขี้เถ้า โซเดียมไฮโดรเจนคาร์บอเนตและชนิดที่มีสมบัติเป็นกลาง เช่น ผลชูรส เกลือแกง น้ำตาลทราย ฯลฯ

  4. ยารักษาโรค ถ้าเป็นยาแอสไพรินและวิตามินซีมีสมบัติเป็นกรด ส่วนยาลดกรด ยาธาตุ มีสมบัติเป็นเบส

  5. เครื่องสำอาง น้ำหอม สเปรย์ฉีดผม ยารักษาสิวฝ้า ส่วนใหญ่จะมีสมบัติเป็นกลาง
สารที่เราใช้ในชีวิตประจำวัน มีทั้งสารที่มีสมบัติเป็นกรด กลาง และเบส นอกจากนี้ในสิ่งแวดล้อมทั้งในน้ำ ดิน และอากาศ ในแต่ละบริเวณจะมีสภาพความเป็นกรด - เบส แตกต่างกันไป ถ้าสภาพความเป็นกรด - เบสของสิ่งเหล่านี้เปลี่ยนไป อาจทำให้เกิดอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต และการเปลี่ยนแปลงของสิ่งก่อสร้างต่างๆ เช่น การเผาไหม้ของเชื้อเพลิงทำให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (co2) ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (So2) และก๊าซไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2) เมื่อก๊าซเหล่านี้รวมตัวกับละอองน้ำในอากาศ จะทำให้ฝนที่ตกลงมามีสมบัติเป็นกรด หรือที่เรียกว่า ฝนกรด (acid rain)


ที่มาข้อมูล : - หนังสือแบบเรียนวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 (สสวท) กระทรวงศึกษาธิการ
- คู่มือครูสาระการเรียนรู้พื้นฐาน กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 (สสวท) กระทรวงศึกษาธิการ
จำนวนคนอ่าน 165345 คน
   
 

© 2000 - 2014 www.myfirstbrain.com All Rights Reserved