ភាពខុសគ្នារវាងអាស៊ីតខ្លាំង និងអាស៊ីតខ្សោយ
នៅក្នុងមេរៀនគីមីវិទ្យា ពាក្យថា អាស៊ីតខ្លាំង និងអាស៊ីតខ្សោយ ជារឿយៗលេចឡើងនៅពេលពិភាក្សាអំពីដំណោះស្រាយ pH និងប្រតិកម្មក្នុងទឹក។ ទាំងពីរសុទ្ធតែជាអាស៊ីត ដែលជាសារធាតុដែលផលិតអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែន (H⁺) នៅពេលរំលាយក្នុងទឹក។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ កម្លាំងរបស់អាស៊ីតមិនត្រូវបានកំណត់តែដោយរសជាតិជូររបស់វា ឬ pH នៃដំណោះស្រាយរបស់វាទាបនោះទេ។ អ្វីដែលបែងចែកអាស៊ីតខ្លាំង និងអាស៊ីតខ្សោយគឺកម្រិតនៃអ៊ីយ៉ូដនីយកម្ម (ការបំបែក) នៃអាស៊ីតក្នុងទឹក។ អត្ថបទនេះនឹងពិភាក្សាយ៉ាងច្បាស់អំពីភាពខុសគ្នារវាងអាស៊ីតទាំងពីរ ដោយគ្របដណ្តប់លើគោលគំនិត ឧទាហរណ៍ លក្ខណៈសម្បត្តិ និងការអនុវត្តរបស់វាក្នុងជីវិតប្រចាំថ្ងៃ។
និយមន័យនៃអាស៊ីតយោងទៅតាមគីមីវិទ្យា
ជាទូទៅ អាស៊ីតអាចត្រូវបានពន្យល់តាមរយៈទ្រឹស្តីជាច្រើន៖
១. អារ៉េនីយូស៖ អាស៊ីតគឺជាសារធាតុដែលបង្កើនកំហាប់ H⁺ ក្នុងទឹក។
២. ប្រ៊ុនស្តេដ–ឡូរី៖ អាស៊ីតគឺជាអ្នកផ្តល់ប្រូតុង (H⁺)។
៣. លូវីស៖ អាស៊ីតគឺជាឧបករណ៍ទទួលគូអេឡិចត្រុង។
នៅក្នុងបរិបទនៃអាស៊ីតខ្លាំង និងអាស៊ីតខ្សោយ ការពិភាក្សាភាគច្រើនប្រើទ្រឹស្តី Arrhenius និង Brønsted–Lowry ពីព្រោះទាំងពីរមានទំនាក់ទំនងដោយផ្ទាល់ទៅនឹងការបង្កើតអ៊ីយ៉ុង H⁺/H₃O⁺ នៅក្នុងដំណោះស្រាយ។
តើអាស៊ីតខ្លាំងជាអ្វី?
អាស៊ីតខ្លាំង គឺជាអាស៊ីតដែលអ៊ីយ៉ូដទាំងស្រុង (ឬស្ទើរតែទាំងស្រុង) នៅក្នុងទឹក។ នេះមានន័យថា នៅពេលដែលអាស៊ីតខ្លាំងត្រូវបានរំលាយ ម៉ូលេគុលភាគច្រើនរបស់វាបំបែកទៅជាអ៊ីយ៉ុងសមាសធាតុរបស់វា ជាចម្បងអ៊ីយ៉ុង H⁺ (ដែលបង្កើតជា H₃O⁺ ក្នុងទឹក)។ ដោយសារតែអ៊ីយ៉ូដស្ទើរតែពេញលេញ 100% កំហាប់ H⁺ ដែលបង្កើតឡើងគឺខ្ពស់។
ឧទាហរណ៍ អាស៊ីតអ៊ីដ្រូក្លរីក (HCl) ក្នុងទឹកនឹងអ៊ីយ៉ូដស្ទើរតែទាំងស្រុង៖
HCl (aq) → H⁺ (aq) + Cl⁻ (aq)
ដោយសារតែពួកវាផលិតអ៊ីយ៉ុងជាច្រើន សូលុយស្យុងអាស៊ីតខ្លាំងជាទូទៅគឺជាអេឡិចត្រូលីតខ្លាំង ពោលគឺសូលុយស្យុងដែលអាចចម្លងអគ្គិសនីបានល្អ។
ឧទាហរណ៍នៃអាស៊ីតខ្លាំង
អាស៊ីតខ្លាំងមួយចំនួនដែលត្រូវបានបង្រៀនជាទូទៅគឺ៖
- អាស៊ីតអ៊ីដ្រូក្លរីក (HCl)
- អាស៊ីតអ៊ីដ្រូប្រូមិក (HBr)
- អ៊ីដ្រូស៊ីឌីអុកស៊ីត (HI)
- អាស៊ីតនីទ្រីក (HNO3)
– អាស៊ីតស៊ុលហ្វួរិក (H₂SO₄) (អ៊ីយ៉ូដខ្លាំងនៅដំណាក់កាលដំបូង)
- អាស៊ីតពែរក្លរីក (HClO₄)
តើអាស៊ីតខ្សោយជាអ្វី?
អាស៊ីតខ្សោយគឺជាអាស៊ីតដែលមានអ៊ីយ៉ូដដោយផ្នែកនៅក្នុងទឹក។ ដូច្នេះ មានតែម៉ូលេគុលអាស៊ីតមួយចំនួនប៉ុណ្ណោះដែលបញ្ចេញប្រូតុង (H⁺) ខណៈពេលដែលម៉ូលេគុលដែលនៅសល់នៅតែជាម៉ូលេគុលអាស៊ីតដែលបានបង្កើតជាអ៊ីយ៉ុង។ ដោយសារតែពួកវាផលិតអ៊ីយ៉ុងតិចជាងអាស៊ីតខ្លាំង ដំណោះស្រាយអាស៊ីតខ្សោយជាធម្មតាជាអេឡិចត្រូលីតខ្សោយ។
ឧទាហរណ៍ អាស៊ីតអាសេទិក (CH₃COOH) ដែលជាសមាសធាតុសំខាន់នៃទឹកខ្មេះ ត្រូវបានអ៊ីយ៉ូដដោយផ្នែក៖
CH₃COOH (aq) ⇌ H⁺ (aq) + CH₃COO⁻ (aq)
ព្រួញទៅមក (⇌) បង្ហាញពីវត្តមាននៃលំនឹង ពីព្រោះប្រតិកម្មអ៊ីយ៉ូដកើតឡើងទាំងសងខាង៖ ខ្លះបំបែកខ្លួន ខ្លះបញ្ចូលគ្នាឡើងវិញ។
ឧទាហរណ៍នៃអាស៊ីតខ្សោយ
ខាងក្រោមនេះជាអាស៊ីតខ្សោយទូទៅមួយចំនួន៖
- អាស៊ីតអាសេទិក (CH₃COOH)
- អាស៊ីតកាបូនិច (H₂CO₃)
- អាស៊ីតផូស្វ័រ (H₃PO₄)
- អាស៊ីតអ៊ីដ្រូហ្វ្លុយអូរីក (HF)
- អាស៊ីតនៃក្រូចឆ្មា (C₆H₈O₇)
- អាស៊ីតហ្វមិក (HCOOH)
ភាពខុសគ្នាសំខាន់ៗរវាងអាស៊ីតខ្លាំង និងអាស៊ីតខ្សោយ
១. កម្រិតនៃអ៊ីយ៉ូដនីយកម្ម
– អាស៊ីតខ្លាំង៖ បង្កើតអ៊ីយ៉ូដស្ទើរតែ 100% ក្នុងទឹក។
– អាស៊ីតខ្សោយ៖ អ៊ីយ៉ូដដោយផ្នែក បង្កើតជាលំនឹង។
នេះជាចំណុចសំខាន់នៃភាពខុសគ្នា។ កម្លាំងរបស់អាស៊ីតមិនត្រូវបានកំណត់ដោយកំហាប់នៃដំណោះស្រាយនោះទេ ប៉ុន្តែផ្ទុយទៅវិញដោយទំនោរនៃម៉ូលេគុលអាស៊ីតក្នុងការបញ្ចេញ H⁺។
2. តម្លៃ Ka (ថេរបំបែកអាស៊ីត)
ជាតិអាស៊ីតអាចត្រូវបានវាស់ដោយ Ka ដែលជាថេរលំនឹងសម្រាប់ប្រតិកម្មអ៊ីយ៉ូដអាស៊ីត។
– អាស៊ីតខ្លាំងមាន Ka ធំណាស់ (ឬ pKa តូចណាស់) ពីព្រោះអ៊ីយ៉ូដរបស់វាស្ទើរតែពេញលេញហើយ។
– អាស៊ីតខ្សោយមាន Ka តូច (pKa ធំជាង) ពីព្រោះមានតែមួយចំនួនប៉ុណ្ណោះដែលធ្វើអ៊ីយ៉ូដ។
កាលណា Ka ធំជាង អាស៊ីតកាន់តែខ្លាំង។
៣. pH នៃដំណោះស្រាយនៅកំហាប់ដូចគ្នា
នៅកំហាប់ដូចគ្នា (ឧ. 0,1 M):
– ដំណោះស្រាយអាស៊ីតខ្លាំងផលិត H⁺ កាន់តែច្រើន → pH ទាបជាង។
– ដំណោះស្រាយអាស៊ីតខ្សោយផលិត H⁺ តិច → pH ខ្ពស់។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាជារឿងសំខាន់ដែលត្រូវចងចាំថា pH ក៏ត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយកំហាប់ផងដែរ។ អាស៊ីតខ្សោយដែលមានកំហាប់ខ្ពស់អាចមាន pH ទាបជាងអាស៊ីតខ្លាំងដែលពនលាយខ្លាំង។ ដូច្នេះ ការប្រៀបធៀប pH គួរតែត្រូវបានធ្វើឡើងនៅកំហាប់ដូចគ្នាដើម្បីឱ្យមានភាពយុត្តិធម៌។
៤. ចរន្តអគ្គិសនី
– អាស៊ីតខ្លាំង៖ ចម្លងចរន្តអគ្គិសនីខ្លាំង ពីព្រោះវាមានអ៊ីយ៉ុងសេរីច្រើន។
- អាស៊ីតខ្សោយ៖ ចម្លងចរន្តអគ្គិសនីខ្សោយជាង ព្រោះវាមានអ៊ីយ៉ុងតិចជាង។
នេះជាហេតុផលដែលថានៅក្នុងការងារជាក់ស្តែង ដំណោះស្រាយអាស៊ីតខ្លាំងអាចបំភ្លឺភ្លើងសូចនាករបានភ្លឺជាងអាស៊ីតខ្សោយក្នុងកំហាប់ដូចគ្នា។
៥. ប្រតិកម្មក្នុងប្រតិកម្មជាច្រើន
ជាទូទៅ អាស៊ីតខ្លាំងមានប្រតិកម្មច្រើនជាងក្រោមលក្ខខណ្ឌជាច្រើន ដោយសារតែភាពអាចរកបានកាន់តែច្រើននៃ H⁺។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ប្រតិកម្មក៏ត្រូវបានកំណត់ដោយប្រភេទនៃប្រតិកម្ម សារធាតុរំលាយ សីតុណ្ហភាព និងសារធាតុប្រតិកម្មផងដែរ។ ឧទាហរណ៍ នៅក្នុងប្រតិកម្មជាមួយលោហធាតុ ទាំងអាស៊ីតខ្លាំង និងអាស៊ីតខ្សោយអាចផលិតឧស្ម័នអ៊ីដ្រូសែន ប៉ុន្តែក្នុងអត្រាខុសៗគ្នា។
៦. លក្ខណៈសម្បត្តិច្រេះ និងសុវត្ថិភាព
អាស៊ីតខ្លាំងត្រូវបានគេចាត់ទុកថាមានគ្រោះថ្នាក់ជាង ពីព្រោះ pH របស់វាជាធម្មតាទាបខ្លាំង។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ មិនមែនអាស៊ីតខ្សោយទាំងអស់សុទ្ធតែមានសុវត្ថិភាពនោះទេ។ អាស៊ីតខ្សោយមួយចំនួននៅតែអាចមានគ្រោះថ្នាក់ ជាពិសេសប្រសិនបើវាមានកំហាប់ ឬមានជាតិពុល។
ទំនាក់ទំនង៖
– HF (អាស៊ីតអ៊ីដ្រូហ្វ្លុយអូរីក) ត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជាអាស៊ីតខ្សោយទាក់ទងនឹងអ៊ីយ៉ូដ ប៉ុន្តែវាមានគ្រោះថ្នាក់ខ្លាំងណាស់ ព្រោះវាអាចជ្រាបចូលទៅក្នុងជាលិកា និងចងកាល់ស្យូមនៅក្នុងរាងកាយ។
– អាស៊ីតខ្លាំងដូចជា HCl កំហាប់ ក៏មានសារធាតុกัดกร่อนខ្ពស់ និងអាចបណ្តាលឱ្យរលាកគីមីផងដែរ។
ដូច្នេះពាក្យ «ខ្សោយ» មិនមានន័យថា «គ្មានគ្រោះថ្នាក់» នោះទេ។
ការអនុវត្តអាស៊ីតខ្លាំង និងអាស៊ីតខ្សោយក្នុងជីវិត
អាស៊ីតខ្លាំងក្នុងឧស្សាហកម្ម
អាស៊ីតខ្លាំងត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយសម្រាប់៖
– ការផលិតជី (ឧ. H₂SO₄ និង HNO₃)
- ទឹកសម្អាតជាតិកខ្វក់ និងច្រែះ (HCl)
- ការកែច្នៃលោហៈ (ការជ្រលក់)
- វត្ថុធាតុដើមសម្រាប់សំយោគគីមីមួយចំនួន
ដោយសារតែលក្ខណៈប្រតិកម្មរបស់វា និងសមត្ថភាពក្នុងការផ្តល់ H⁺ ក្នុងបរិមាណច្រើន អាស៊ីតខ្លាំងមានប្រសិទ្ធភាពសម្រាប់ដំណើរការឧស្សាហកម្មទ្រង់ទ្រាយធំ ទោះបីជាវាតម្រូវឱ្យមានការប្រុងប្រយ័ត្នសុវត្ថិភាពយ៉ាងតឹងរ៉ឹងក៏ដោយ។
អាស៊ីតខ្សោយនៅក្នុងអាហារ និងជីវវិទ្យា
អាស៊ីតខ្សោយត្រូវបានរកឃើញជាទូទៅនៅក្នុង៖
– អាហារ និងភេសជ្ជៈ (អាស៊ីតក្រូចឆ្មារនៅក្នុងផ្លែក្រូចឆ្មារ អាស៊ីតអាសេទិកនៅក្នុងទឹកខ្មេះ)
- ប្រព័ន្ធការពារក្នុងរាងកាយ
- ដំណើរការ fermentation និងការអភិរក្ស
អាស៊ីតខ្សោយត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់ជាសារធាតុគ្រប់គ្រងរសជាតិ សារធាតុរក្សាទុក និងជាសមាសធាតុនៃប្រព័ន្ធសតិបណ្ដោះអាសន្ន ពីព្រោះអ៊ីយ៉ូដដោយផ្នែករបស់វាធ្វើឱ្យការប្រែប្រួល pH អាចគ្រប់គ្រងបានកាន់តែងាយស្រួល។
សេចក្តីសន្និដ្ឋាន
ភាពខុសគ្នារវាងអាស៊ីតខ្លាំង និងអាស៊ីតខ្សោយ ភាគច្រើនស្ថិតនៅលើកម្រិតនៃអ៊ីយ៉ូដនៅក្នុងទឹក។ អាស៊ីតខ្លាំងបង្កើតអ៊ីយ៉ូដស្ទើរតែទាំងស្រុង ដោយផលិតអ៊ីយ៉ុង H⁺ ជាច្រើន មាន Ka ខ្ពស់ pH ទាបជាងនៅកំហាប់ដូចគ្នា និងមានចរន្តអគ្គិសនីខ្ពស់ជាង។ ផ្ទុយទៅវិញ អាស៊ីតខ្សោយបង្កើតអ៊ីយ៉ូដតែផ្នែកខ្លះប៉ុណ្ណោះ ដែលបង្កើតជាលំនឹង មាន Ka ទាបជាង និងមានចរន្តអគ្គិសនីទាបជាង។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ពាក្យថា "ខ្សោយ" មិនមានន័យថាមានសុវត្ថិភាពនោះទេ ព្រោះអាស៊ីតខ្សោយមួយចំនួនអាចមានគ្រោះថ្នាក់អាស្រ័យលើកំហាប់ និងលក្ខណៈសម្បត្តិគីមីរបស់វា។
ការយល់ដឹងពីភាពខុសគ្នានេះគឺមានសារៈសំខាន់មិនត្រឹមតែសម្រាប់ការប្រឡងគីមីវិទ្យាប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏សម្រាប់ការយល់ដឹងអំពីបាតុភូតប្រចាំថ្ងៃផងដែរ ចាប់ពីរសជាតិជូរនៃអាហាររហូតដល់ការប្រើប្រាស់សារធាតុគីមីនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ និងឧស្សាហកម្ម។
