สมดุลของสาระลายอิเล็กโทรไลต์อ่อน (Ion Equilibrium of Weak Eletrolyte Soluions) หน้า 4

ปฏิกริยาระหว่างกรด-เบส       

            เมื่อกรดกับเบสทำปฏิกริยากันนั้น จะได้เกลือกับน้ำ (อาจเกิดน้ำหรือไม่ก็ได้ ขึ้นอยู่กับสารตั้งต้น) โดยปฏิกริยาจะเกิดอย่างสมบูรณ์ ไม่มีสมดุลเกิดขึ้น แบ่งเป็น 4 กรณีได้แก่

1. กรดแก่ + เบสแก่ เกลือที่ได้จะเป็นเกลือกลาง เช่น NaOH + HCl ----------> NaCl + H2O

2. กรดแก่ + เบสอ่อน เกลือที่ได้จะมีสมบัติเป็นเบส เรียกว่าเกลือเบส เช่น HCl + NH3 -----> NH4Cl

3. กรดอ่อน + เบสแก่ เกลือที่ได้จะมีสมบัติเป็นกรด เรียกว่าเกลือกรด เช่น NaOH + HF ----> NaF + H2O

4. กรดอ่อน + เบสอ่อน เกลือที่ได้จะมีสมบัติเป็นกรดหรือเบสก็ได้ ขึ้นอยู่กับค่า Ka และ Kb ถ้า Ka มากกว่า เกลือก็จะมีสมบัติเป็นกรด ถ้า Kb มากกว่า เกลือที่ได้ก็จะมีสมบัติเป็นเบส แต่ถ้าเท่ากัน เกลือที่ได้ก็จะเป็นกลาง

เกลือ กับปฏิกริยา Hydrolysis

          เราอาจจะสงสัยว่า ทำไมเกลือที่ได้ถึงมีสมบัติเป็นกรด หรือเบส ดูยังไง?

          เมื่อกรดกับเบสทำปฏิกริยากันนั้น เกลือที่ได้จะละลายน้ำได้ทั้งหมด เช่น CH3COONa ซึ่งเกิดจาก NaOH + CH3COOH มีสมบัติเป็นกรด แตกตัวเป็นไออนได้ CH3COO- กับ Na+ เมื่อไออนทั้งสองตัวนี้ ทำปฏิกริยากับน้ำ จะได้

Na+ + H2O -----/-----> NaOH + H+

จากสมการ   Ka x Kb = Kw

สำหรับ NaOH นั้น แตกตัวได้ 100% จึงมี Kb เป็น infinity เราถึงได้ Ka ของ Na+ มีค่าเป็น 0 ปฏิกริยานี้จึงไม่เกิดขึ้น

แต่ถ้าเราพิจารณาปฏิกริยา     CH3COO- + H2O <----------> CH3COOH + OH-

จะเห็นว่ามีสมดุล เพราะ CH3COOH เป็นกรดอ่อน จึงทำให้หาค่า Kb ของ CH3COO- ได้ เราจึงได้ว่า สมบัติของ CH3COONa เป็นเบส เพราะได้ CH3COO-  ทำให้น้ำแตกตัว ได้ OH- ขึ้นมานั่นเอง โดยการที่ CH3COO- สามารถดึง H+ จากน้ำมาได้ เราเรียกว่าปฏิกริยา Hydrolysis (Hydro = น้ำ, Lysis = สลาย) คือปฏิกริยาที่มีน้ำแตกตัวนั่นเอง

ในเกลือที่มีสมบัติเป็นเบสกรด เช่น NH4Cl ก็จะทำให้น้ำแตกตัวได้เช่นกัน โดย Cl นั้น ไม่สามารถทำได้ เพราะ HCl เป็นกรดแก่ แต่ NH4 ทำให้น้ำแตกตัวได้ NH3 + H3O จึงมีสมบัติเป็นกรด

ในกรณีของเกลือกลางที่เกิดจากกรดแก่ + เบสแก่ เช่น NaCl จะไม่สามารถทำให้น้ำแตกตัวได้ เนื่องจาก NaOH และ HCl เป็นอิเล็กโทรไลต์แก่ทั้งคู้นั่นเอง

**สำหรับปฏิกริยาระหว่างกรดอ่อนกับเบสอ่อนนั้น จะเกิด Hydrolysis ได้ 2 สมการ เกลือที่ได้จะมีสมบัติเป็นกรดหรือเบสก็ได้ตามที่กล่าวไปข้างต้น แต่สำหรับการคำนวณค่า pH นั้น จะยุ่งยากมาก เพราะสมดุลทั้ง 2 ที่เกิดขึ้น ต่างรบกวนกันไปมา ทำให้ยุ่งยากต่อการคำนวณ วิธีที่ง่ายที่สุดคือ ใช้ pH meter จิ้มลงไปเลย ^^

Youtube Video :
Conjugate acids and bases : http://www.youtube.com/watch?v=0LM6wPpypxM
pKa and pKb relationship : http://www.youtube.com/watch?v=3Gm4nAAc3zc