ຕົວຢ່າງຄຳຖາມທີ່ສົນທະນາກ່ຽວກັບຄວາມເຂັ້ມຂອງກົດ ແລະ ເບສ
ຄວາມເຂັ້ມຂອງກົດ ແລະ ເບສ ແມ່ນແນວຄວາມຄິດທີ່ສຳຄັນໃນເຄມີສາດ ທີ່ຊີ້ບອກວ່າໂມເລກຸນກົດ ຫຼື ເບສ ສາມາດບໍລິຈາກໂປຣຕອນ (H⁺) ຫຼື ຮັບເອົາໂປຣຕອນໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບແນວໃດຕາມລຳດັບ. ໃນການສົນທະນານີ້, ພວກເຮົາຈະພິຈາລະນາບັນຫາຕົວຢ່າງຫຼາຍຢ່າງ ທີ່ຈະຊ່ວຍໃຫ້ພວກເຮົາເຂົ້າໃຈຄວາມເຂັ້ມຂອງກົດ ແລະ ເບສ, ພ້ອມທັງວິທີການຄິດໄລ່ pH ແລະ pOH ຂອງພວກມັນ. ກ່ອນທີ່ພວກເຮົາຈະເຂົ້າສູ່ການສົນທະນາບັນຫາ, ກ່ອນອື່ນໝົດ ໃຫ້ພວກເຮົາເຂົ້າໃຈພື້ນຖານຂອງທິດສະດີກົດ ແລະ ເບສ.
ບົດແນະນຳກ່ຽວກັບຄວາມເຂັ້ມຂອງກົດ ແລະ ເບສ
ຄວາມແຂງແຮງຂອງກົດ ຫຼື ເບສ ສາມາດກຳນົດໄດ້ໂດຍລະດັບການໄອອອນໄນເຊຊັນຂອງມັນໃນສານລະລາຍ. ກົດແຮງແມ່ນກົດທີ່ຖືກໄອອອນໄນເຊຊັນເກືອບທັງໝົດໃນສານລະລາຍ, ໃນຂະນະທີ່ກົດອ່ອນຈະຖືກໄອອອນໄນເຊຊັນພຽງບາງສ່ວນເທົ່ານັ້ນ. ສິ່ງດຽວກັນນີ້ກໍ່ເປັນຄວາມຈິງສຳລັບເບສ.
ກົດແຮງ ແລະ ກົດອ່ອນ
ກົດທີ່ແຮງເຊັ່ນ:
- ກົດໄຮໂດຣຄລໍຣິກ (HCl)
- ກົດຊູນຟູຣິກ (H₂SO₄)
- ກົດໄນຕຣິກ (HNO₃)
ມັນເກືອບຈະໄອອອນໄປໝົດໃນສານລະລາຍ. ຕົວຢ່າງ, HCl ໃນນໍ້າຈະແຍກຕົວອອກເປັນ H⁺ ແລະ Cl⁻ ເກືອບໝົດ.
ກົດອ່ອນໆ ເຊັ່ນ:
- ກົດອະຊິຕິກ (CH₃COOH)
- ກົດໄຮໂດຣຟລູອໍຣິກ (HF)
- ກົດຊິຕຣິກ (C₆H₈O₇)
ໄອອອນບາງສ່ວນເທົ່ານັ້ນໃນສານລະລາຍ. ນີ້ໝາຍຄວາມວ່າໃນເວລາໃດກໍ່ຕາມ, ໂມເລກຸນກົດບາງຊະນິດຍັງຄົງຢູ່ໃນຮູບແບບໂມເລກຸນ ແລະ ບໍ່ແຍກຕົວອອກເປັນໄອອອນ.
ພື້ນຖານທີ່ເຂັ້ມແຂງ ແລະ ພື້ນຖານທີ່ອ່ອນແອ
ພື້ນຖານທີ່ເຂັ້ມແຂງເຊັ່ນ:
- ໂຊດຽມໄຮດຣອກໄຊດ໌ (NaOH)
- ໂພແທດຊຽມໄຮດຣອກໄຊດ໌ (KOH)
– ແຄວຊຽມໄຮດຣອກໄຊດ໌ (Ca(OH)₂)
ມັນເກືອບຈະໄອອອນຖືກປະສົມເຂົ້າກັນຢ່າງສົມບູນໃນສານລະລາຍທີ່ເປັນນໍ້າ, ເຊິ່ງຜະລິດໄອອອນ OH⁻ ໃນປະລິມານຫຼາຍ.
ພື້ນຖານທີ່ອ່ອນແອເຊັ່ນ:
- ແອມໂມເນຍ (NH₃)
- ເມທິລາມີນ (CH₃NH₂)
ມັນໄອອອນພຽງບາງສ່ວນເທົ່ານັ້ນໃນສານລະລາຍ, ເຊິ່ງຜະລິດໄອອອນ OH⁻ ໃນປະລິມານໜ້ອຍ.
Contoh Soal ແລະ Pembahasan
ລອງໃຊ້ບັນຫາຕົວຢ່າງບາງຢ່າງເພື່ອເຂົ້າໃຈແນວຄວາມຄິດນີ້ໃຫ້ດີຂຶ້ນ.
ຕົວຢ່າງຄຳຖາມທີ 1: ການຄິດໄລ່ pH ຂອງກົດແຮງ
ຄຳຖາມ:
ຄິດໄລ່ pH ຂອງສານລະລາຍ HCl 0,1 M.
ເປບບາຮາຊານ:
HCl ເປັນກົດແຮງ, ສະນັ້ນມັນຈະເກີດປະຕິກິລິຍາໄອອອນຢ່າງເຕັມທີ່ໃນສານລະລາຍ:
\[ \text{HCl} \rightarrow \text{H}^+ + \text{Cl}^- \]
ເນື່ອງຈາກ HCl ຖືກໄອອອນຢ່າງສົມບູນ, ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ [H⁺] ຈຶ່ງເທົ່າກັບຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ HCl:
\[ [\text{H}^+] = 0,1 \, \text{M} \]
\[ \text{pH} = -\log[\text{H}^+] \]
\[ \text{pH} = -\log(0,1)\]
\[ \text{pH} = 1 \]
ດັ່ງນັ້ນ, pH ຂອງສານລະລາຍ HCl 0,1 M ແມ່ນ 1.
ຕົວຢ່າງຄຳຖາມທີ 2: ການຄິດໄລ່ pH ຂອງກົດອ່ອນ
ຄຳຖາມ:
ຄິດໄລ່ຄ່າ pH ຂອງສານລະລາຍ CH₃COOH ທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນ 0,1 M. ເປັນທີ່ຮູ້ກັນວ່າ Ka (ຄ່າຄົງທີ່ການແຍກຕົວຂອງກົດ) ຂອງ CH₃COOH ແມ່ນ \(1,8 \times 10^{-5}\).
ເປບບາຮາຊານ:
ສຳລັບກົດອ່ອນ, ຕ້ອງຄຳນຶງເຖິງລະດັບຂອງການໄອອອນໄນເຊຊັນ. ສົມຜົນສົມດຸນສຳລັບການແຍກຕົວຂອງກົດອະຊີຕິກແມ່ນ:
\[ \text{CH}_3\text{COOH} \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{CH}_3\text{COO}^- \]
ໂດຍການໃຊ້ Ka:
\[ \text{Ka} = \frac{[\text{H}^+][\text{CH}_3\text{COO}^-]}{[\text{CH}_3\text{COOH}]} \]
ສົມມຸດວ່າການແຍກຕົວ [H⁺] = [CH₃COO⁻] = x ແລະ [CH₃COOH] ເບື້ອງຕົ້ນແມ່ນ 0,1 M, ຫຼັງຈາກນັ້ນ:
\[ 1,8 \ຄູນ 10^{-5} = \frac{x^2}{0,1 – x} \]
ເນື່ອງຈາກ Ka ມີຂະໜາດນ້ອຍ, x ສາມາດຖືກລະເລີຍໄດ້ເມື່ອທຽບກັບ 0,1:
\[ 1,8 \ຄູນ 10^{-5} \ປະມານ \frac{x^2}{0,1} \]
x^2 = 1,8 ຄູນ 10^{-6}
x = 1,8 ຄູນ 10^{-6}}
x = ປະມານ 1,34 ຄູນ 10^{-3}
ຫຼັງຈາກນັ້ນ, [H⁺] ≈ \(1,34 \ຄູນ 10^{-3} \):
\[ \text{pH} = -\log[\text{H}^+] \]
\[ pH = -\log(1,34 ຄູນ 10^{-3}) \]
\[ \text{pH} \ປະມານ 2,87 \]
ດັ່ງນັ້ນ, pH ຂອງສານລະລາຍ 0,1 M CH₃COOH ແມ່ນປະມານ 2,87.
ຕົວຢ່າງຄຳຖາມທີ 3: ການຄິດໄລ່ pOH ແລະ pH ຂອງເບສທີ່ແຂງແຮງ
ຄຳຖາມ:
ຄິດໄລ່ pOH ແລະ pH ຂອງສານລະລາຍ NaOH 0,01 M.
ເປບບາຮາຊານ:
NaOH ເປັນເບສທີ່ແຂງແຮງທີ່ຖືກໄອອອນຢ່າງສົມບູນໃນນໍ້າ:
\[ \text{NaOH} \rightarrow \text{Na}^+ + \text{OH}^- \]
ເນື່ອງຈາກ NaOH ຖືກໄອອອນຢ່າງສົມບູນ, ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ [OH⁻] ຈຶ່ງເທົ່າກັບຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ NaOH:
\[ [\text{OH}^-] = 0,01 \, \text{M} \]
\[ \text{pOH} = -\log[\text{OH}^-] \]
\[ \text{pOH} = -\log(0,01) \]
\[ \text{pOH} = 2 \]
ເປັນທີ່ຮູ້ກັນວ່າ pH ແລະ pOH ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັນຜ່ານສົມຜົນ:
\[ \text{pH} + \text{pOH} = 14 \]
ສະນັ້ນ,
\[ \text{pH} = 14 – \text{pOH} \]
\[ ຂໍ້ຄວາມ {pH} = 14 – 2 \]
\[ \text{pH} = 12 \]
ດັ່ງນັ້ນ, pOH ຂອງສານລະລາຍ NaOH 0,01 M ແມ່ນ 2, ແລະ pH ແມ່ນ 12.
ຕົວຢ່າງຄຳຖາມທີ 4: ການຄິດໄລ່ pH ຂອງເບສອ່ອນ
ຄຳຖາມ:
ຄິດໄລ່ຄ່າ pH ຂອງສານລະລາຍ NH₃ ທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນ 0,1 M. ເປັນທີ່ຮູ້ກັນວ່າ Kb (ຄ່າຄົງທີ່ການແຍກຕົວຂອງເບສ) ຂອງ NH₃ ແມ່ນ \(1,76 \times 10^{-5}\).
ເປບບາຮາຊານ:
NH₃ ໃນນໍ້າປະຕິກິລິຍາກັບການຜະລິດ NH₄⁺ ແລະ OH⁻:
\[ \text{NH}_3 + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{NH}_4^+ + \text{OH}^- \]
ໂດຍການໃຊ້ Kb,
\[ \text{Kb} = \frac{[\text{NH}_4^+][\text{OH}^-]}{[\text{NH}_3]} \]
ສົມມຸດວ່າການແຍກຕົວ [OH⁻] = [NH₄⁺] = x, ແລະ [NH₃] ເບື້ອງຕົ້ນແມ່ນ 0,1 M, ຫຼັງຈາກນັ້ນ:
\[ 1,76 \ຄູນ 10^{-5} = \frac{x^2}{0,1 – x} \]
ຕາມການສົມມຸດຕິຖານ, x ມີຂະໜາດນ້ອຍຫຼາຍເມື່ອທຽບກັບ 0,1:
\[ 1,76 \ຄູນ 10^{-5} \ປະມານ \frac{x^2}{0,1} \]
x^2 = 1,76 ຄູນ 10^{-6}
x = 1,76 ຄູນ 10^{-6}}
x = ປະມານ 1,33 ຄູນ 10^{-3}
ຫຼັງຈາກນັ້ນ, [OH⁻] ≈ \(1,33 \ຄູນ 10^{-3}\):
\[ \text{pOH} = -\log[\text{OH}^-] \]
\[ \text{pOH} = -\log(1,33 \ຄູນ 10^{-3}) \]
\[ \text{pOH} \ປະມານ 2,88 \]
ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຄ່າ pH ຖືກຄິດໄລ່ໂດຍ:
\[ \text{pH} = 14 – \text{pOH} \]
\[ ຂໍ້ຄວາມ {pH} = 14 – 2,88 \]
\[ \text{pH} \ປະມານ 11,12 \]
ດັ່ງນັ້ນ, pH ຂອງສານລະລາຍ NH₃ 0,1 M ແມ່ນປະມານ 11,12.
ສະຫຼຸບ
ການເຂົ້າໃຈຄວາມເຂັ້ມຂອງກົດ ແລະ ເບສ ແມ່ນພື້ນຖານຂອງເຄມີສາດ. ໂດຍການເຂົ້າໃຈວິທີການຄິດໄລ່ pH ແລະ pOH, ແລະ ຮູ້ວິທີການລະບຸກົດ ແລະ ເບສທີ່ອ່ອນ ແລະ ເຂັ້ມ, ທ່ານຈະມີຄວາມພ້ອມທີ່ດີກວ່າໃນການແກ້ໄຂບັນຫາເຄມີສາດຕ່າງໆທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບວິທີແກ້ໄຂຕ່າງໆ. ຕົວຢ່າງທີ່ສະໜອງໃຫ້ຫວັງວ່າຈະເຮັດໃຫ້ແນວຄວາມຄິດເຫຼົ່ານີ້ຊັດເຈນຂຶ້ນ ແລະ ໃຫ້ພື້ນຖານທີ່ແຂງແກ່ນສຳລັບການສຶກສາຕື່ມອີກ.