ปฏิบัติการเคมี เรื่องการทดลองสมบัติกรด - เบสของสารละลายเกลือ

             วันที่ 6 มกราคม 2564 เวลา 10.25-11.25 น  ณ.ห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์โครงการห้องเรียนพิเศษ(SMP) โรงเรียนตาร์เบียตุลวาตันมูลนิธิ ได้มีการจัดการเรียนการสอนภาคปฏิบัติ สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5/1 (SMP) เรื่อง การทดลองสมบัติกรด - เบสของสารละลายเกลือ  โดยมีอาจารย์คอลิบ หะยีมูหิ เป็นอาจารย์ผู้สอนประจำเคมี และนักวิทยาศาสตร์เป็นผู้ช่วยแลปปฏิบัติการ

จุดประสงค์การทดลอง
1. ทดลองเพื่อศึกษาสมบัติกรด - เบสของสารละลายเกลือ
2. ระบุสมบัติกรด - เบสของสารละลายเกลือจากอินดิเคเตอร์
3. ระบุชนิดของไอออนที่ส่งผลต่อสมบัติกรด – เบสของสารละลาย

หลักการ

กรด เบส (Acid and base)

กรด (acid) คือ สารที่เปลี่ยนสีกระดาษลิตมัส จากสีน้ำ เงินเป็นสีแดง ทำปฏิกิริยากับโลหะบางชนิดให้แก๊ส ไฮโดรเจน (H2) ทำปฏิกิริยากับเกลือคาร์บอเนต หรือไบคาร์บอเนตให้แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ทำปฏิกิริยากับเบสได้ เกลือ บางทีมีรสเปรี้ยวและมีฤทธิ์กัดกร่อน โครงสร้างของกรดจะมีธาตุไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบรวมอยู่กับอโลหะกรดทุกชนิดเป็นสารประกอบโคเวเลนต์ สารละลายของกรดใน น้ำ นำไฟฟ้าได้

เบส (base) คือ สารที่เปลี่ยนสีกระดาษลิตมัส จากสีแดงเป็นสีน้ำเงิน ทำปฏิกิริยากับกรดได้เกลือ มีรสขม ฝาด และลื่นคล้ายสบู่ โครงสร้างของเบสมักจะมีหมู่ไฮดรอกซิล (OH) เป็นองค์ประกอบรวมอยู่กับโลหะ หรือกลุ่มธาตุที่ทำหน้าที่คล้ายโลหะ

ปฏิกิริยาไฮโดรไลซีส  (Salt hydrolysis)

ไฮโดรไลซีสของเกลือ หมายถึง ปฏิกิริยาระหว่างเกลือกับน้ำ เกลือเป็นอิเล็กโทรไลต์แก่ เมื่อเกลือละลายในน้ำ เกลือจะแตกตัวออกเป็นไอออนบวกและไอออนลบทั้งหมด ดังนั้น สมบัติของสารละลายของเกลือ จึงขึ้นอยู่กับไอออนบวกและไอออนลบในสารละลายนั้น ไอออนบางตัวสามารถที่จะทำปฏิกิริยากับน้ำและให้ H+หรือ OH- ได้ ปฏิกิริยานี้จึงเรียกว่า ปฏิกิริยาไฮโดรไลซีส

เช่น ไอออนลบ เช่น X- เมื่อทำปฏิกิริยากับน้ำ จะเขียนสมการได้ดังนี้

X-(aq)   +   H2O (l)    HX (aq) + OH- (aq)

จะเห็นว่าจากปฏิกิริยาไฮโดรไลซีสของไอออนลบ X- ที่เกิดขึ้น X- (aq) จะรับ H+จากน้ำแล้วได้ OH- (aq) ดังนั้นสารละลายที่ได้จึงมีสมบัติเป็นเบส

ไอออนบวก เช่น NH4+(aq) เมื่อทำปฏิกิริยากับน้ำ จะเขียนสมการได้ดังนี้

NH4+ (aq) + H2O(l)      NH3(g)  + H3O+ (aq)

จะเห็นว่าจากปฏิกิริยาไฮโดรไลซีสของไอออนบวก NH4+(aq)  ที่เกิดขึ้น NH4+ จะให้โปรตอนกับ H2O(l) แล้วได้ H3O+ (aq)  ดังนั้นสารละลายที่ได้จึงมีสมบัติเป็นกรด

ดังนั้นจึงอาจสรุปได้ว่า “ถ้าไอออนลบของเกลือเกิดปฏิกิริยาไฮโดรไลซีสจะทำให้สารละลายแสดงสมบัติความเป็นเบส และถ้าไอออนบวกของเกลือเกิดปฏิกิริยาไฮโดรไลซีส จะทำให้สารละลายแสดงสมบัติความเป็นกรด”

ภาพประกอบการทดลอง

วิดีโอการทดลอง