ชุดแบบฝึกเรื่อง กรด เบส ชุด 6
description
Transcript of ชุดแบบฝึกเรื่อง กรด เบส ชุด 6
โรงเร�ยนทรพย�อุ ดมวิ�ทยาสำ�านกงานเขตพ��นท��การศึ�กษามธยมศึ�กษา
เขต 20
สำ�านกงานคณะกรรมการการศึ�กษาข�นพ��นฐาน
ชุ ดก�จกรรมการเร�ยนร&'เร��อุง กรด เบสำ–
วิ�ชุาเคม� วิ30223 ชุ�นมธยมศึ�กษาปี*ท�� 5ชุ ดท�� 6
โดย
นายพฒนศึกด�, สำ�งห์�นลิ�นธร
ต�าแห์น0ง คร& วิ�ทยฐานะ คร&ชุ�านาญการ
กระทรวิงศึ�กษาธ�การ
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
ค�าน�า
ชุ�ดกิ�จกิรรมกิารเร�ยนร� �เร��องกิรด-เบส วิ�ชุาเคม� 3 รหั�สวิ�ชุา วิ 30223
ชุ��นม�ธยมศึ�กิษาปี!ที่�� 5 จ�ดที่#าขึ้��นเพื่��อใชุ�เปี'นส��อกิารเร�ยนปีระกิอบกิารจ�ดกิารเร�ยนร� � ใหั�น�กิเร�ยนได�เสร�มสร�างที่�กิษะกิระบวินกิารที่างวิ�ที่ยาศึาสตร+และพื่�ฒนากิารเร�ยนร� �ขึ้องน�กิเร�ยน ใหั�เกิ�ดควิามร� �ควิามเขึ้�าใจมากิขึ้��นรวิมที่��งสามารถน#าชุ�ดกิ�จกิรรมกิารเร�ยนร� �ชุ�ดน��ไปีที่บที่วินหัล�งเล�กิเร�ยน วิ�นหัย�ดได� โดยชุ�ดกิ�จกิรรมกิารเร�ยนร� �เร��องกิรด-เบสน�� ได�จ�ดที่#าเปี'น 11 ชุ�ด ปีระกิอบด�วิย
ชุ�ดที่�� 1 เร��อง สารละลายอ�เล1กิโที่รไลต+และนอนอ�เล1กิโที่รไลต+ชุ�ดที่�� 2 เร��อง สารละลายกิรดและสารละลายเบสชุ�ดที่�� 3 เร��อง ที่ฤษฎี�กิรด เบส–
ชุ�ดที่�� 4 เร��อง ค�4กิรด เบส–
ชุ�ดที่�� 5 เร��อง กิารแตกิต�วิขึ้องกิรดและเบสชุ�ดที่�� 6 เร��อง กิารแตกิต�วิเปี'นไอออนขึ้องน#�าชุ�ดที่�� 7 เร��อง pH ขึ้องสารละลายชุ�ดที่�� 8 เร��อง อ�นด�เคเตอร+ส#าหัร�บกิรด เบส–
ชุ�ดที่�� 9 เร��อง ปีฏิ�กิ�ร�ยาขึ้องกิรดและเบสชุ�ดที่�� 10 เร��อง กิารไที่เที่รตกิรด เบส–
ชุ�ดที่�� 11 เร��อง สารละลายบ�ฟเฟอร+
ก
ส#าหัร�บชุ�ดกิ�จกิรรมกิารเร�ยนร� �ชุ�ดน�� เปี'นชุ�ดกิ�จกิรรมกิารเร�ยนร� �ชุ�ดที่�� 6 กิารแตกิต�วิเปี'นไอออนขึ้องน#�า ซึ่��งได�ร�บค#าแนะน#าจากิผู้��เชุ��ยวิชุาญ ม�กิารปีร�บปีร�งแกิ�ไขึ้จนได�ชุ�ดกิ�จกิรรมกิารเร�ยนร� �ที่��สมบ�รณ์+และม�ปีระส�ที่ธ�ภาพื่ ผู้��จ�ดที่#าหัวิ�งเปี'นอย4างย��งวิ4าชุ�ดกิ�จกิรรมกิารเร�ยนร� �เล4มน��จะเปี'นปีระโยชุน+แกิ4น�กิเร�ยนและชุ4วิยพื่�ฒนาน�กิเร�ยน ใหั�ม�กิารเร�ยนร� �ตรงตามมาตรฐานกิารเร�ยนร� �อย4างม�ปีระส�ที่ธ�ภาพื่ และเปี'นแนวิที่างพื่�ฒนากิารเร�ยนกิารสอนในกิล�4มสาระกิารเร�ยนร� �วิ�ที่ยาศึาสตร+ได�เปี'นอย4างด� ส4งผู้ลใหั�น�กิเร�ยนม�ผู้ลส�มฤที่ธ�=ที่างกิารเร�ยนส�งขึ้��น ขึ้อขึ้อบพื่ระค�ณ์ผู้��ที่��ม�ส4วินเกิ��ยวิขึ้�องที่�กิที่4านที่��ที่#าใหั�ชุ�ดกิ�จกิรรมกิารเร�ยนร� �ชุ�ดน��ปีระสบควิามส#าเร1จ
พื่�ฒนศึ�กิด�= ส�งหั+นล�นธร
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
สำารบญ
เร��อุง ห์น'าค#าน#า .......................................................................
......................................................... กิสารบ�ญ ....................................................................
......................................................... ขึ้
ข
ผู้ ล กิ า ร เ ร� ย น ร� � /จ� ด ปี ร ะ ส ง ค+ กิ า ร เ ร� ย น ร� � ................................................................................ 1
ค#า ชุ�� แ จ ง …………………………………………………………………
……………………………………..……. 2
แ บ บ ที่ ด ส อ บ กิ4 อ น เ ร� ย น …………………………………………………………………
…………………….... 3
ส า ร ะ ส#า ค� ญ ....................................................................................................................... 6
กิ� จ กิ ร ร ม ที่�� 6 กิ า ร แ ต กิ ต� วิ เ ปี' น ไ อ อ อ น ขึ้ อ ง น#�า …………………………………………….….……..….. 7
เ กิ ณ์ ฑ์+ กิ า ร ใ หั� ค ะ แ น น กิ� จ กิ ร ร ม ……………………………………………………………….….………….… 13
กิ�จกิรรมที่�� 6.1 กิารที่ดลองเร�� อง กิารน#า ไฟฟ?าขึ้องน#�า .................................................... 14
กิ� จ กิ ร ร ม ที่�� 6.2 ค วิ า ม เ ปี' น กิ ร ด เ บ ส ขึ้ อ ง ส า ร ล ะ ล า ย ………………………………….…...…………. 16
กิ�จกิรรมที่�� 6.3 ค#านวิณ์หัาควิามเขึ้�มขึ้�นขึ้องไฮโดรเน�ยมไอออน …………………....……….… 18
กิ�จกิรรมที่�� 6.4 ค#านวิณ์หัาควิามเขึ้�มขึ้�นขึ้องไฮดรอกิไซึ่ด+ไอออน ………….….…….……….... 20
แบบที่ดสอบหัล�งเร�ยน …………………………………………………………………
……….…….……..….. 22
บรรณ์าน�กิรม …………………………………………………………………
…………………….………….…… 25
ภาคผู้นวิกิ …………………………………………………………………
………………………….…..……..….. 26
เฉลยกิ�จกิรรมที่�� 6.1 กิารที่ดลองเร��อง กิารน#า ไฟฟ?าขึ้องน#�า ............................................ 27
เฉลยกิ�จกิรรมที่�� 6.2 ควิามเปี'นกิรดเบส ขึ้องสารละลาย ................................................ 28
เฉลยกิ�จกิรรมที่�� 6.3 ค#านวิณ์หัาควิามเขึ้�มขึ้�นขึ้องไฮโดรเน�ยมไอออน ….………....………..… 30
เฉลยกิ�จกิรรมที่�� 6.4 ค#านวิณ์หัาควิามเขึ้�มขึ้�นขึ้องไฮดรอกิไซึ่ด+ไอออน …….…..…...........…. 33
เ ฉ ล ย แ บ บ ที่ ด ส อ บ กิ4 อ น เ ร� ย น หั ล� ง เ ร� ย น– …………………………………………….……..………...…. 35 แ บ บ บ� น ที่� กิ ค ะ แ น น ............................................................................................................ 36
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
แบบฝึ5กชุ ดท�� 6
1
ชุ ดก�จกรรมการเร�ยนร&'ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2น
ไอุอุอุนขอุงน��า
เร��อุง การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
สำาระการเร�ยนร&'ท�� 3 สำารแลิะสำมบต�ขอุงสำาร
วิ 3.2 เขึ้�าใจหัล�กิธรรมชุาต�ขึ้องกิารเปีล��ยนสถานะขึ้องสาร กิารเกิ�ดกิารละลาย กิารเกิ�ดปีฏิ�กิ�ร�ยาเคม� ม�กิระบวินกิารส�บเสาะหัาควิามร� �และจ�ตวิ�ที่ยาศึาสตร+ส��อสารส��งที่��เร�ยนร� �และน#าควิามร� �ไปีใชุ�ปีระโยชุน+
ผลิการเร�ยนร&'
อธ�บายกิารเปีล��ยนแปีลงภาวิะสมด�ลขึ้องน#�าเม��อเต�มกิรดหัร�อเบส พื่ร�อมที่��งค#านวิณ์หัาควิามเขึ้�มขึ้�นขึ้อง H3O+ และ OH- ในสารละลายได�
จ ดปีระสำงค�การเร�ยนร&'
1. สร�ปีสมบ�ต�กิารน#าไฟฟ?าขึ้องน#�าบร�ส�ที่ธ�=ได�2. บอกิควิามส�มพื่�นธ+ขึ้องค4าคงที่��กิารแตกิต�วิขึ้องน#�า ควิาม
เขึ้�มขึ้�นขึ้องไฮโดรเน�ยมไอออน กิ�บไฮดรอกิไซึ่ด+ไอออนในน#�าบร�ส�ที่ธ�=ที่�� 25 oC ได�
3. บอกิควิามส�มพื่�นธ+ระหัวิ4างกิารแตกิต�วิขึ้องน#�าบร�ส�ที่ธ�=กิ�บอ�ณ์หัภ�ม�ได�
4. อธ�บายผู้ลกิารรบกิวินสมด�ลขึ้องน#�า เม��อเต�มกิรดหัร�อเบสลงไปีในน#�าได�
5. ค#านวิณ์ควิามเขึ้�มขึ้�นขึ้องไฮโดรเน�ยมไอออนหัร�อไฮดรอกิไซึ่ด+ไอออนในน#�า เม��อเต�มกิรดหัร�อเบสลงไปี
6. บอกิควิามเขึ้�มขึ้�นขึ้องไฮโดรเน�ยมไอออนหัร�อไฮดรอกิไซึ่ด+ไอออนในสารละลายกิรดหัร�อสารละลายเบสได�
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
ค�าชุ��แจง
ชุ�ดกิ�จกิรรมกิารเร�ยนร� � วิ�ชุาเคม� 3 รหั�สวิ�ชุา วิ 30223 เร��องกิรด เบส –
ชุ��นม�ธยมศึ�กิษาปี!ที่�� 5 ม�ที่��งหัมด 11 ชุ�ด ส#าหัร�บเล4มน��เปี'นชุ�ดที่�� 6 กิารแตกิต�วิเปี'นไอออนขึ้องน#�า โดยใหั�น�กิเร�ยนที่#ากิ�จกิรรมด�งต4อไปีน��ด�วิยควิามต��งใจ
1. ที่#าแบบที่ดสอบกิ4อนเร�ยน กิารแตกิต�วิเปี'นไอออนขึ้องน#�า จ#านวิน 10 ขึ้�อ
ใชุ�เวิลา 10 นาที่�2. ศึ�กิษาเน��อหัา กิารแตกิต�วิเปี'นไอออนขึ้องน#�า 3. หัากิม�ขึ้�อสงส�ยสามารถซึ่�กิถามคร�ผู้��สอนได�ตลอดเวิลา4. ที่#ากิ�จกิรรมที่�� 6.1 จนถ�งกิ�จกิรรมที่�� 6.4 ตามล#าด�บ5. น�กิเร�ยนศึ�กิษาด�วิยควิามเอาใจใส4 ม�ควิามร�บผู้�ดชุอบต4อ
ตนเอง ไม4ควิรด�ค#าเฉลยกิ4อนจะที่#ากิ�จกิรรม น�กิเร�ยนจะเขึ้�าใจและได�ร�บปีระโยชุน+จากิชุ�ดกิ�จกิรรมกิารเร�ยนร� �ชุ�ดน��มากิที่��ส�ด
2
6. เม��อน�กิเร�ยนตรวิจด�ค#าตอบแล�วิ ถ�าค#าตอบเปี'นไปีในที่#านองเด�ยวิกิ�น ใหั�น�กิเร�ยนที่#ากิ�จกิรรมต4อไปี แต4ถ�าค#าตอบไม4ถ�กิใหั�กิล�บไปีอ4านที่#าควิามเขึ้�าใจเกิ��ยวิกิ�บเน��อหัาอ�กิคร��งแล�วิตอบใหัม4 ใหั�น�กิเร�ยนที่#าที่�กิกิ�จกิรรมต��งแต4เร��มต�นจนถ�งส�ดที่�ายตามล#าด�บ
7. เม��อน�กิเร�ยนที่#ากิ�จกิรรมครบแล�วิ ใหั�ที่#าแบบที่ดสอบหัล�งเร�ยน กิารแตกิต�วิเปี'นไอออนขึ้องน#�า จ#านวิน 10 ขึ้�อ ใชุ�เวิลา 10 นาที่�
8. น�กิเร�ยนต�องที่#าแบบที่ดสอบหัล�งเร�ยน ใหั�ได� 8 ขึ้�อขึ้��นไปี จ�งจะผู้4านเกิณ์ฑ์+
และถ�าน�กิเร�ยนไม4ผู้4านเกิณ์ฑ์+ตามที่��กิ#าหันดใหั�ที่บที่วินเน��อหัาและที่#าชุ�ดกิ�จกิรรมกิารเร�ยนร� �ใหัม4อ�กิคร��ง
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
ค�าชุ��แจง ใหั�น�กิเร�ยนที่#าเคร��องหัมายกิากิบาที่ (X) ที่�บอ�กิษร กิ ขึ้ ค ง ขึ้�อใดขึ้�อหัน��งที่��เหั1นวิ4าถ�กิต�องที่��ส�ดเพื่�ยงขึ้�อเด�ยวิลงในกิระดาษค#าตอบ
3
แบบทดสำอุบก0อุนเร�ยนการแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุง
น��า
1.พื่�จารณ์าสมกิารกิารแตกิต�วิขึ้องน#�าH2O(l) + H2O(l) H3O+(aq) + OH-(aq)ขึ้�อใดแสดงค4าคงที่��สมด�ลขึ้องน#�า ได�ถ�กิต�องกิ.K = [H2O][H2O]
ขึ้.K = [H3O+][OH-]
ค.K =
ง. Kw = K[H2O]2 = [H3O+][OH-]
2.ขึ้�อใดสร�ปีถ�กิต�องเกิ��ยวิกิ�บค4า Kw
กิ.Kw เปี'นค4าคงที่��เสมอไม4ขึ้��นกิ�บอ�ที่ธ�พื่ลใดๆขึ้.Kw เปี'นค4าที่��เปีล��ยนแปีลงได� ขึ้��นกิ�บปีCจจ�ยค.ค4า Kw จะม�ค4าอย4างไรขึ้��นกิ�บอ�ณ์หัภ�ม�เปี'นส#าค�ญ จ�งเปี'น
ค4าที่��ไม4คงที่��ง. ค4า Kw เปี'นค4าคงที่�� ซึ่��งขึ้��นกิ�บอ�ณ์หัภ�ม�ที่��ศึ�กิษา จ�งต�องระบ�
อ�ณ์หัภ�ม�ที่�กิคร��ง3.เหัต�ใดเม��อน#าน#�าบร�ส�ที่ธ�=ไปีที่ดสอบกิารน#าไฟฟ?า จ�งไม4เหั1นหัลอด
ไฟต�ดกิ.เพื่ราะน#�าที่��ใชุ�บร�ส�ที่ธ�=เกิ�นไปีขึ้. เพื่ราะน#�าแตกิต�วิใหั�ที่� �ง H3O+ และ OH- เปี'นกิลางค.เพื่ราะน#�าใหั� H3O+ และ OH- อย4างละ 10-7 mol/dm3
ซึ่��งน�อยมากิจ�งไม4น#าไฟฟ?าง. สร�ปีไม4ได�
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
4.นายแดงน#า กิรดเกิล�อเต�มลงในน#�า บร�ส�ที่ธ�=จะที่#า ใหั�เกิ�ดกิารเปีล��ยนแปีลงใดกิ�บน#�ากิ.น#�าจะแสดงฤที่ธ�=เปี'นกิรดเพื่ราะม� [H3O+] จากิกิรดลงไปีผู้สม
ที่#าใหั�ม�[H3O+] มากิขึ้��น ขึ้.น#�าจะร�กิษาสมด�ลคงที่��ไม4เปีล��ยนแปีลงค.[H3O+] จากิกิรดจะผู้สมกิ�บ [OH-] จากิน#�า จนเปี'น
สารละลายม�สภาพื่เปี'นกิลางง. น#�าจะแสดงสมบ�ต�เปี'นเบสเพื่ราะน#�าจะพื่ยายามแตกิต�วิมากิขึ้��น
เพื่��อเพื่��มปีร�มาณ์ [OH-]
ใหั�มากิขึ้��น5.ในน#�าปีระปีาม� [H+] = 3.0 x 10-7 M ค4าขึ้อง [OH-] ในน#�า
ปีระปีาน�� ตรงกิ�บขึ้�อใดกิ.1.0 x 10-7 M
ขึ้.2.0 x 10-7 M
ค.3.3 x 10-8 M
ง. 4.0 x 10-9 M
6.กิ#าหันดใหั�ค4า Ka ขึ้องกิรด HF = 6.76 x 10-4 M ที่�� 25 ๐ C ค4า Kb ขึ้อง F- ตรงกิ�บขึ้�อใดกิ.1.48 x 10-11 M
ขึ้.1.50 x 10-12 M
ค.1.60 x 10-13 M
ง. 1.77 x 10-13 M
4
7.สารละลายโพื่แที่สเซึ่�ยมไฮดรอกิไซึ่ด+เขึ้�มขึ้�น 0.4 M จ#านวิน 10 cm3 เต�มลงในน#�าบร�ส�ที่ธ�= จ#านวิน 100 cm3 สารละลายใหัม4น��จะม� [H+] และ [OH-] เที่4าใดกิ.[H+] = 1.0 x 10-7 = [OH-]
ขึ้. [H+] = 1.0 x 10-7 M[OH-] = 3.6 x 10-2 M
ค.[H+] = 2.8 x 10-13 M[OH-] = 3.6 x 10-2 M
ง. [H+] = 3.6 x 10-2 M[OH-] = 2.8 x 10-2 M
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
8.สารละลายกิรดชุน�ดหัน��งเขึ้�มขึ้�น 0.01 M ถ�ากิรดน��ม�ค4า Ka
= 10-5 ควิามเขึ้�มขึ้�นขึ้อง[H3O+] ในสารละลายน�� ตรงกิ�บขึ้�อใด กิ.1.00 x 10-2 M
ขึ้.2.10 x 10-3 M
ค.3.50 x 10-5 M
ง. 3.16 x 10-4 M
9.ถ�าน#ากิรด HCl 0.1 M 100 cm3 เต�มลงในน#�าปีร�มาตร 300 cm3 สารละลายน��จะม� [H3O+] เที่4าใด
5
กิ.0.10 M
ขึ้.0.15 M
ค.0.25 M
ง. 0.30 M
10. สารละลายเบสอ4อน 0.1 mol/dm3 ม�ค4า Kb = 10-5
น#าสารละลายน�� 50 cm 3 มาผู้สมกิ�บน#�าบร�ส�ที่ธ�= 450 cm3
สารละลายน�� จะม�ปีร�มาณ์ OH- เที่4าใด สารละลายจะแสดงภาวิะกิรดหัร�อเบสกิ.[H+] = [OH-] แสดงภาวิะเปี'นกิลางขึ้. [OH-] = 1.0 x 10-4 M แสดงภาวิะเปี'นเบสค.[OH-] = 1.0 x 10-10 M แสดงภาวิะเปี'นกิรดง. สร�ปีไม4ได� เพื่ราะฉะน��น [OH-] = 1.0 x 10-7
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
สำาระสำ�าคญน#�าเปี'นอ�เล1กิโที่รไลต+อ4อน น#�าบร�ส�ที่ธ�=แตกิต�วิได�เล1กิน�อย เกิ�ด
ปีฏิ�กิ�ร�ยาย�อนกิล�บได�เกิ�ดสมด�ลขึ้องกิารแตกิต�วิและม�ค4าคงที่��กิารแตกิต�วิ (Kw) =
1.0 10 -14 ที่�� 25 oC
น#�าบร�ส�ที่ธ�=แตกิต�วิเกิ�ด H3O+ และ OH- ควิามเขึ้�มขึ้�นเที่4ากิ�นซึ่��ง
6
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
7
ก�จกรรมท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุน
ขอุงน��า
เอEะ..ถ�าเต�มกิรดลงไปีในน#�า ปีฏิ�กิ�ร�ยาจะเปี'นอย4างไรน�า...
อ�อ..ค�อน#�าจะพื่ยายามร�กิษาสมด�ล โดย H3O+ จะรวิมกิ�บ OH- เกิ�ดปีฏิ�กิ�ร�ยาย�อนกิล�บ ได� H2O มากิขึ้��น และ [OH-] จะลดลง ปีฏิ�กิ�ร�ยาจะเขึ้�าส�4ภาวิะสมด�ลอ�กิคร��งหัน��งคร�บ...
ค�าชุ��แจง ใหั�น�กิเร�ยนศึ�กิษาเร��องกิารแตกิต�วิเปี'นไอออนขึ้องน#�า แล�วิที่#ากิ�จกิรรมที่�� 6.1
จนถ�งกิ�จกิรรมที่�� 6.4.......................................................................................................................................................
น#�า เปี'นอ�เล1กิโที่รไลต+ที่��อ4อนมากิ แตกิต�วิได�น�อยมากิ ด�งน��น กิารน#าไฟฟ?าขึ้องน#�าจะน�อย จนไม4สามารถตรวิจสอบได�ด�วิยกิารน#าไฟฟ?าผู้4 านหัลอดไฟ แต4ตรวิจได�ด� วิยเคร�� องวิ�ดกิระแส (เปี'นแอมม�เตอร+)
ต�วิอย4างกิารวิ�ดกิารน#าไฟฟ?าขึ้องน#�าชุน�ดต4างๆ ได�แกิ4 น#�ากิล��นที่��อ�ณ์หัภ�ม�หั�อง น#�ากิล��นที่��อ�ณ์หัภ�ม� 60 - 70 องศึาเซึ่ลเซึ่�ยส น#�าคลอง น#�าปีระปีา และน#�าฝน จะได�ผู้ลด�งตาราง
ตารางท�� 6.1 ตวิอุย0างการน�าไฟฟ8าขอุงน��าชุน�ดต0างๆ
น#�าชุน�ดต4างๆ เคร��องตรวิจกิารน#าไฟฟ?า
วิ�ดด�วิยแอมม�เตอร+
น#�ากิล��นที่��อ�ณ์หัภ�ม�หั�องน#�ากิล��นที่��อ�ณ์หัภ�ม� 60-70 0Cน#�าคลอง น#�าปีระปีาน#�าฝน
หัลอดไฟไม4สวิ4างหัลอดไฟไม4สวิ4างหัลอดไฟไม4สวิ4างหัลอดไฟไม4สวิ4างหัลอดไฟไม4สวิ4าง
4080908580
ตามที่ฤษฎี�ขึ้องเบร�นสเตตและลาวิร� น#�าที่#าหัน�าที่��เปี'นที่��งกิรดและเบส ไอออนที่��เกิ�ดขึ้��นจากิกิารแตกิต�วิขึ้องน#�า และม�กิารถ4ายเที่โปีรตอนกิ�นเองได� (ออโตไอออไนเซึ่ชุ�น)
1 2 2 1กิรด เบส กิรด เบสH3O+ + OH-H2O + H2O
Hใหั� +
โมเลกิ�ลขึ้องน#�าที่��เส�ย H+ จะเปีล��ยนเปี'น OH- ซึ่��งม�ปีระจ�ลบและโมเลกิ�ลขึ้องน#�าที่��ได�ร�บ H+ จะเปีล��ยนเปี'น H3O+ ซึ่��งม�ปีระจ�บวิกิ เราอาจเขึ้�ยนสมกิารกิรด-เบส ได�ง4ายๆ ด�งน��
H2O (l) + H2O (l) H3O+ (aq) + OH-
(aq)
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
เน��องจากิระบบน��อย�4ในภาวิะสมด�ล สามารถเขึ้�ยนสมกิารค4าคงที่��สมด�ลขึ้อง H2O ได�ด�งน��
K =
Kw = K[H2O]2 = [H3O+][OH-] = 1 x 10-14
Kw ค�อค4าคงที่��กิารแตกิต�วิขึ้องน#�า ม�ค4าเที่4ากิ�บ 1 x 10-14 ที่�� 25 0C เน�� องจากิน#�าบร�ส�ที่ธ�=แตกิต�วิเปี'นไอออนจะใหั�ควิามเขึ้�มขึ้�นขึ้อง H3O+ และ OH- เที่4ากิ�น
[H3O+] = [OH-] = = = 1 x 10-7 mol/dm3 ที่�� 25 0C
8
ด�งน��น น#�าบร�ส�ที่ธ�=จ�งม�สภาพื่เปี'นกิลาง เน��องจากิปีร�มาณ์ H3O+
เที่4ากิ�บ OH- ค4าคงที่��สมด�ลขึ้องน#�าม�ค4าเปีล��ยนแปีลงตามอ�ณ์หัภ�ม� แสดงด�งตารางต4อไปีน��
ตารางท�� 6.2 ค0า Kw ขอุงน��าท��อุ ณห์ภู&ม�ต0างๆ
อ�ณ์หัภ�ม� (0C) Kw
010202530405060
0.114 x 10-
14
0.292 x 10-
14
0.681 x 10-
14
1.010 x 10-
14
1.470 x 10-
14
2.920 x 10-
14
5.470 x 10-
14
9.610 x 10-
14
การเปีลิ��ยนแปีลิงควิามเข'มข'นขอุงไฮโดรเน�ยมไอุอุอุนแลิะ ไฮดรอุกไซด�ไอุอุอุนในน��า
จากิที่��กิล4าวิมาแล�วิ น#�าแตกิต�วิใหั� H3O+ และ OH- ได�เที่4าๆ กิ�น ที่#าใหั�สภาพื่ควิามเปี'นกิรด และสภาพื่ควิามเปี'นเบสเที่4ากิ�นตลอด หัร�อเร�ยกิวิ4าเปี'นกิลาง โดยที่�� Kw = 1 x 10-14 และ [H3O+] เที่4ากิ�บ [OH-] = 1 x 10-7 แต4ควิามเขึ้�มขึ้�นขึ้อง H3O+ และ OH-
น��จะเปีล��ยนแปีลงไปีเม��อเต�ม H3O+ หัร�อ OH- ลงไปีในน#�า
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
ถ�าเต�ม HCl ซึ่��งเปี'นอ�เล1กิโที่รไลต+แกิ4ลงไปีในน#�า HCl จะแตกิต�วิใหั� H3O+ และ Cl- ปีร�มาณ์ H3O+ ในน#�าจ�งเพื่��มขึ้��น
H2O (l) + H2O (l) H3O+ (aq) + OH-
(aq)HCl (l) + H2O (l) H3O+ (aq) + Cl-
(aq)
ตามหัล�กิขึ้องเลอชุาเตอร�เอ เม��อ H3O+ มากิขึ้��น น#�าพื่ยายามร�กิษาสมด�ล โดยที่�� H3O+ จะรวิมกิ�บ OH- เกิ�ดปีฏิ�กิ�ร�ยาย�อนกิล�บ ค�อได� H2O มากิขึ้��น และ [OH-] จะลดลง ปีฏิ�กิ�ร�ยากิ1จะเขึ้�าส�4ภาวิะสมด�ลอ�กิคร��งหัน��ง
Kw = [H3O+][OH-]
[H3O+] =
จะเหั1นได�วิ4าจากิสมกิารถ�า [H3O+] มากิขึ้��น [OH-] กิ1น�อยลง ในที่#านองเด�ยวิกิ�น ถ�าเต�ม OH- ลงไปีในน#�า จะที่#าใหั� [OH-] มากิขึ้��น [H3O+] กิ1น�อยลง
จากิสมกิาร Kw = [H3O+][OH-] ถ�าที่ราบ [H3O+] กิ1ค#านวิณ์หัา [OH-] ได� หัร�อถ�าที่ราบ [OH-] กิ1ค#านวิณ์หัา [H3O+]
ได� ด�งต�วิอย4างต4อไปีน��
การพ�จารณาวิ0าสำารลิะลิายเปี2นกรดห์ร�อุเบสำ ถ�า [H3O+] = [OH-] สารละลายเปี'นกิลาง ถ�า [H3O+] > [OH-] สารละลายเปี'นกิรด ถ�า [H3O+] < [OH-] สารละลายเปี'นเบส
9
ตวิอุย0างท�� 1 สารละลายชุน�ดหัน�� งม� [H3O+] = 1 x 10-2
mol/dm3 [OH-] จะม�ค4าเที่4าใดวิ�ธ�ท�า
Kw = [H3O+][OH-]1 x 10-14 = (1 x 10-2) [OH-]
[OH-] =
= 1 x 10-12 mol/dm3
[OH-] จะม� 1 x 10-12 mol/dm3
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
ตวิอุย0างท�� 2 เม��อเต�ม H3O+ จ#านวิน 1.0 x 10-3 mol ลงไปีในน#�า ใหั�ค#านวิณ์หัาควิามเขึ้�มขึ้�นขึ้อง OH- ถ�าสารละลายน��ม�ปีร�มาตร 1 L
วิ�ธ�ท�า[H3O+] จากิน#�า = 1 x 10-7 mol/dm3
[H3O+] ที่��เต�ม = 1 x 10-3 mol/dm3
เพื่ราะฉะน��น [H3O+] = ( 1 x 10-3) + ( 1 x 10-7) 1 x 10-3
Kw = [H3O+][OH-]
[OH-] =
=
= 1 x 10-11 mol/dm3
[OH-] จะม� 1 x 10-11 mol/dm3 จะเห์>นได'วิ0า [OH-] ลิดลิง (< 1 x 10-7)
10
เม��อุเต�มกรดลิงไปี
ตวิอุย0างท�� 3 ถ�าเต�มสารละลายกิEาซึ่ HCl 3.65 กิร�ม ลงไปีในน#�า และสารละลายม�ปีร�มาตร 5 dm3 จงหัาควิามเขึ้�มขึ้�นขึ้อง H3O+ และ OH- ในสารละลาย (H = 1 , Cl = 35.5)
วิ�ธ�ท�า
จ#านวินโมล HCl =
= 0.10 molHCl 5 dm3 ม� HCl = 0.10 mol
HCl 1 dm3 ม� HCl =
= 0.02 mol/dm3
HCl เปี'นกิรดแกิ4แตกิต�วิได� 100%HCl + H2O (l) H3O+ (aq) + Cl- (aq)0.02 0.02 0.02
mol/dm3
[H3O+] = 0.02 mol/dm3
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
[OH-] =
=
= 0.5 10-12 mol/dm3
ควิามเข'มข'นขอุง H3O+ แลิะ OH- ในสำารลิะลิายเท0ากบ 0.02 mol/dm3 แลิะ
11
0.5 10-12 mol/dm3 ตามลิ�าดบ
ควิามสำมพนธ�ระห์วิ0าง Ka , Kb แลิะ Kw
ส#าหัร�บค�4กิรด-เบสใดๆ
Kw = Ka . Kb
เชุ4น NH4+ - NH3
กรด NH4+ + H2O NH3
+ H3O+
Ka =
เบสำ NH3 + H2O NH4+ + OH-
Kb =
Ka . Kb = .
= [H3O+] [OH-] = Kw
ตวิอุย0างท�� 4 กิ#าหันดค4า Ka ขึ้อง CH3COOH เที่4ากิ�บ 1.8 x 10-5
ใหั�หัาค4า Kb ขึ้องค�4เบสขึ้อง CH3COOH
วิ�ธ�ท�าค�4กิรด CH3COOH + H2O CH3COO-
+ H3O+
Ka =
= 1.8 x 10-5
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
ค�4เบส CH3COO- + H2O CH3COOH + OH-
Kb =
Ka . Kb = .
Ka . Kb = [H3O+] [OH-] = Kw 1.8 x 10-5 . Kb = 1.0 x 10-14
Kb =
= 5.55 10-10
ค0า Kb ขอุงค&0 เบสำขอุง CH3COOH เท0ากบ 5.55 10-10
ตวิอุย0างท�� 5 กิ#าหันดค4า Kb ขึ้อง N2H4 เที่4ากิ�บ 1.7 x 10-6
ใหั�หัาค4า Ka ขึ้องค�4กิรดขึ้อง N2H4
วิ�ธ�ท�าN2H4 + H2O N2H5
+ + OH-
เบส ค�4กิรด
Ka . Kb = [H3O+] [OH-] = Kw
Ka . 1.7 10-6 = 1.0 10-14
Ka =
= 5.88 10-9
ค0า Ka ขอุงค&0กรดขอุง N2H4 เท0ากบ 5.88 10-9
ศึ�กษาเน��อุห์าจนเข'าใจด�แลิ'วิ
เร��มท�าก�จกรรมกนเลิยครบ
12
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
เกณฑ์�การให์'คะแนนก�จกรรมเกณฑ์�การให์'คะแนน ก�จกรรมท�� 6.1
เปี2นดงน�� 1) บ�นที่�กิผู้ลกิารที่ดลองและอภ�ปีราย
สร�ปีถ�กิต�องครบที่�กิส4วิน ได� 10 คะแนน
2) ถ�าถ�กิและครบมากิกิวิ4าคร��ง ได� 6
คะแนน3) ถ�าไม4บ�นที่�กิไม4ได�คะแนน
เกณฑ์�การให์'คะแนน ก�จกรรมท�� 6.2
เปี2นดงน�� 1 ถ�าตอบได�ถ�กิต�องครบที่�กิส4วิน ได�ขึ้�อ
ละ 5 คะแนน 2) ถ�าตอบถ�กิบางส4วิน ได�ขึ้�อละ 3 คะแนน
3) ถ�าตอบผู้�ดไม4ได�คะแนน
เกณฑ์�การให์'คะแนน ก�จกรรมท�� 6.3
เปี2นดงน�� 1) ถ�าตอบได�ถ�กิต�องครบที่�กิส4วิน ได�ขึ้�อ
ละ 5 คะแนน2) ถ�าตอบถ�กิบางส4วิน ได�ขึ้�อละ 3
คะแนน
13
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
ค�าชุ��แจง ใหั�น�กิเร�ยนที่#ากิารที่ดลองและอภ�ปีรายสร�ปีผู้ลกิารที่ดลองใหั�ถ�กิต�องจ ดปีระสำงค�การทดลิอุง
1.ที่#ากิารที่ดลองเพื่��อตรวิจสอบกิารน#าไฟฟ?าขึ้องน#�าได�2.เปีร�ยบเที่�ยบกิารน#าไฟฟ?าขึ้องน#�าที่��อ�ณ์หัภ�ม�ต4างกิ�นได�3.สร�ปีควิามสามารถในกิารน#าไฟฟ?าขึ้องน#�าได�
สารเคม�และอ�ปีกิรณ์+รายการ ต0อุ 1 กลิ 0ม
สำารเคม�1.น#�ากิล��น
อุ ปีกิรณ�1.ชุ�ดเคร��องตรวิจกิารน#าไฟฟ?า2.สายไฟ3.แอมม�เตอร+ (0-100 A)
4.หัลอดที่ดลองขึ้นาดกิลาง5.เที่อร+มอม�เตอร+6.บ�กิเกิอร+ขึ้นาด 100 cm3
7.ตะเกิ�ยงแอลกิอฮอล+พื่ร�อมที่��กิ� �นลมและ
10 cm3
1 ชุ�ด1 เส�น
1 เคร��อง1 หัลอด1 อ�น1 ใบ
ไปีท�าก�จกรรมกนเลิย...ครบ
ก�จกรรมท�� 6.1
การทดลิอุงเร��อุง การน�าไฟฟ8าขอุงน��า
14
ตะแกิรงลวิด 1 ชุ�ด
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
วิ�ธ�ทดลิอุง1.ใส4น#�ากิล��น 10 cm3 ลงในหัลอดที่ดลองขึ้นาดกิลาง ที่ดสอบ
กิารน#าไฟฟ?าด�วิยเคร��องตรวิจกิารน#าไฟฟ?า ส�งเกิตควิามสวิ4างขึ้องหัลอดไฟ
2.ต4อแอมม�เตอร+ชุน�ดที่��วิ�ดกิระแสไฟฟ?าได�เปี'นไมโครแอมแปีร+เขึ้�ากิ�บเคร��องตรวิจกิารน#าไฟฟ?า แล�วิจ�4มลวิดต�วิน#าขึ้องเคร��องตรวิจกิารน#าไฟฟ?าลงในน#�ากิล��น ด�งร�ปี 6.1 อ4านค4ากิระแสไฟฟ?า บ�นที่�กิผู้ล
3.อ�4นน#�ากิล��นใหั�ร�อนปีระมาณ์ 60 ๐ C แล�วิที่ดสอบกิารน#าไฟฟ?าเชุ4นเด�ยวิกิ�บขึ้�อ 2
ร&ปีท�� 6.1 การทดสำอุบการน�าไฟฟ8าขอุงน��า
ผลิการทดลิอุง
15
สำาร
การน�าไฟฟ8าวิดด'วิยเคร��อุงตรวิจการน�าไฟฟ8าชุน�ดท��ม�
ห์ลิอุดไฟ
วิดด'วิยแอุมม�เตอุร�
(A)
น#�ากิล��นที่��อ�ณ์หัภ�ม�หั�องน#�ากิล��นที่��อ�ณ์หัภ�ม� 60-70 ๐ C
..........................
..........................
..........................
..........................
................
................
................
................
อุภู�ปีรายสำร ปีผลิการทดลิอุง1.เม��อใชุ�เคร��องตรวิจกิารน#าไฟฟ?าวิ�ดกิารน#าไฟฟ?าขึ้องน#�ากิล��น
ปีรากิฏิวิ4า................................แต4ถ�าใชุ�แอมม�เตอร+ตรวิจสอบจะพื่บวิ4า................................แสดงวิ4าน#�ากิล��นน#าไฟฟ?าได�น�อยมากิ
2.น#�ากิล��นน#าไฟฟ?าได�มากิขึ้��นเม��ออ�ณ์หัภ�ม�.................................................................................
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
ค�าชุ��แจง ใหั�น�กิเร�ยนตอบค#าถามต4อไปีน��
ก�จกรรมท�� 6.2
ควิามเปี2นกรดเบสำขอุงสำารลิะลิาย
16
1.จากิตารางแสดงค4าควิามเขึ้�มขึ้�นขึ้อง H3O+ และ OH- ขึ้องสารละลายต�วิอย4าง จงเต�มค4าควิามเขึ้�มขึ้�นขึ้อง H3O+ และ OH- ลงในชุ4องวิ4าง พื่ร�อมที่��งระบ�ควิามเปี'นกิรด-เบส ขึ้องสารละลาย
สารละลาย
ควิามเขึ้�มขึ้�น (mol/dm3) ควิามเปี'นกิรด-เบส
ขึ้องสารละลาย
[H3O+] [OH-]
ABCDEFGHIJ
1.0 x10-7
2.0 x10-5
…………………………..
5.0 x10-7
1.0 x10-9
…………………………..
…………………………..
1.0 x10-5
4.5 x10-7
…………………………
………………………….
………………………….1.0 x10-2
…………………………..
…………………………..1.0 x10-4
2.5 x10-4
…………………………..
…………………………..
1.0 x10-13
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
2.จงค#านวิณ์หัาควิามเขึ้�มขึ้�นขึ้อง [H3O+] [OH-] และ [Cl-] ในสารละลายกิรด HCl
เขึ้�มขึ้�น 0.15 M.………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
17
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………………………………………………….
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
ค�าชุ��แจง ใหั�น�กิเร�ยนแสดงวิ�ธ�กิารค#านวิณ์ต4อไปีน��ใหั�ถ�กิต�องและสมบ�รณ์+
1. เม��อเต�ม KOH จ#านวิน 1.0 10-4 mol ลงไปีในน#�า จงค#า นวิณ์หัาควิามเขึ้�มขึ้�นขึ้อง [H3O+] ถ�าสารละลายน��ม�ปีร�มาตร 1 dm3 …………………....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
ก�จกรรมท�� 6.3
ค�านวิณห์าควิามเข'มข'นขอุงไฮโดรเน�ยมไอุอุอุน
18
...........................................................................
....................................................
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
....................................................................... ...
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
.................................................................... ......
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
................................................................. .........
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
................................................
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
19
2. สารละลายเบสอ4อน 0.1 mol/dm3 ม�ค4า Kb = 10-5 น#าสารละลายน�� 50 cm3
มาผู้สมกิ�บน#�าบร�ส�ที่ธ�= 450 cm3 จงค#านวิณ์หัา [H3O+] ในสารละลายใหัม4น��................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................………………….....................................................
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
...........................................................................
..........................
...........................................................................
.....................................................................
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
ค�าชุ��แจง ใหั�น�กิเร�ยนแสดงวิ�ธ�กิารค#านวิณ์ต4อไปีน��ใหั�ถ�กิต�องและสมบ�รณ์+
20
ก�จกรรมท�� 6.4
ค�านวิณห์าควิามเข'มข'นขอุงไฮดรอุกไชุด�ไอุอุอุน
1. ถ�าเต�มสารละลายกิEาซึ่ HCl 7.30 กิร�ม ลงไปีในน#�า และสารละลายม�ปีร�มาตร 5 dm3 จงค#านวิณ์หัา [OH-] ในสารละลายน�� (H = 1 , Cl = 35.5)………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………..….
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
2. เต�มสารละลายโซึ่เด�ยมไฮดรอกิไซึ่ด+ 0.1 mol จ#านวิน 50
cm3 ลงในน#�าบร�ส�ที่ธ�= 250 cm3 จงค#านวิณ์หัาควิามเขึ้�มขึ้�นขึ้อง [OH-] ในสารละลายน�� ในหัน4วิย mol/dm3
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
21
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
แบบทดสำอุบห์ลิงเร�ยนการแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
ค�าชุ��แจง ใหั�น�กิเร�ยนที่#าเคร��องหัมายกิากิบาที่ (X) ที่�บอ�กิษร กิ ขึ้ ค ง ขึ้�อใดขึ้�อหัน��งที่��เหั1นวิ4าถ�กิต�องที่��ส�ดเพื่�ยงขึ้�อเด�ยวิลงในกิระดาษค#าตอบ
1.นายแดงน#า กิรดเกิล�อเต�มลงในน#�า บร�ส�ที่ธ�=จะที่#า ใหั�เกิ�ดกิารเปีล��ยนแปีลงใดกิ�บน#�ากิ.น#�าจะร�กิษาสมด�ลคงที่��ไม4เปีล��ยนแปีลง
22
ขึ้. [H3O+] จากิกิรดจะผู้สมกิ�บ [OH-] จากิน#�า จน เปี'นสารละลายม�สภาพื่เปี'นกิลาง
ค.น#�าจะแสดงฤที่ธ�=เปี'นกิรดเพื่ราะม� [H3O+] จากิกิรดลงไปีผู้สมที่#าใหั�ม� [H3O+] มากิขึ้��น
ง. น#�าจะแสดงสมบ�ต�เปี'นเบสเพื่ราะน#�าจะพื่ยายามแตกิต�วิมากิขึ้��นเพื่��อเพื่��มปีร�มาณ์ [OH-]
ใหั�มากิขึ้��น2.เหัต�ใดเม��อน#าน#�าบร�ส�ที่ธ�=ไปีที่ดสอบกิารน#าไฟฟ?า จ�งไม4เหั1นหัลอด
ไฟต�ดกิ.เพื่ราะน#�าที่��ใชุ�บร�ส�ที่ธ�=เกิ�นไปีขึ้. เพื่ราะน#�าใหั� H3O+ และ OH- อย4างละ 10-7 mol/dm3
ซึ่��งน�อยมากิจ�งไม4น#าไฟฟ?าค.เพื่ราะน#�าแตกิต�วิใหั�ที่� �ง H3O+ และ OH- เปี'นกิลางง. สร�ปีไม4ได�
3.ขึ้�อใดสร�ปีถ�กิต�องเกิ��ยวิกิ�บค4า Kw
กิ.Kw เปี'นค4าคงที่��เสมอไม4ขึ้��นกิ�บอ�ที่ธ�พื่ลใดๆขึ้.Kw เปี'นค4าที่��เปีล��ยนแปีลงได� ขึ้��นกิ�บปีCจจ�ยค.ค4า Kw จะม�ค4าอย4างไรขึ้��นกิ�บอ�ณ์หัภ�ม�เปี'นส#าค�ญ จ�งเปี'น
ค4าที่��ไม4คงที่��ง. ค4า Kw เปี'นค4าคงที่�� ซึ่��งขึ้��นกิ�บอ�ณ์หัภ�ม�ที่��ศึ�กิษา จ�งต�องระบ�
อ�ณ์หัภ�ม�ที่�กิคร��ง
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
4.พื่�จารณ์าสมกิารกิารแตกิต�วิขึ้องน#�าH2O(l) + H2O(l) H3O+(aq) + OH-(aq)ขึ้�อใดแสดงค4าคงที่��สมด�ลขึ้องน#�า ได�ถ�กิต�องกิ.K = [H2O][H2O]
ขึ้.K = [H3O+][OH-]
ค.K =
ง. Kw = K[H2O]2 = [H3O+][OH-]
5.กิ#าหันดใหั�ค4า Ka ขึ้องกิรด HF = 6.76 x 10-4 M ที่�� 25
๐ C ค4า Kb ขึ้อง F- ตรงกิ�บขึ้�อใดกิ.1.48 x 10-11 M
ขึ้.1.50 x 10-12 M
ค.1.60 x 10-13 M
ง. 1.77 x 10-13 M
6.สารละลายเบสอ4อน 0.1 mol/dm3 ม�ค4า Kb = 10-5 น#าสารละลายน�� 50 cm3 มาผู้สมกิ�บน#�าบร�ส�ที่ธ�= 450 cm3 สารละลายน��จะม�ปีร�มาณ์ OH- เที่4าใด สารละลายจะแสดงภาวิะกิรดหัร�อเบสกิ.[H+] = [OH-] แสดงภาวิะเปี'นกิลางขึ้. [OH-] = 1.0 x 10-4 M แสดงภาวิะเปี'นเบสค.[OH-] = 1.0 x 10-10 M แสดงภาวิะเปี'นกิรดง. สร�ปีไม4ได� เพื่ราะฉะน��น [OH-] = 1.0 x 10-7
23
7.สารละลายกิรดชุน�ดหัน��งเขึ้�มขึ้�น 0.01 M ถ�ากิรดน��ม�ค4า Ka
= 10-5 ควิามเขึ้�มขึ้�นขึ้อง[H3O+] ในสารละลายน�� ตรงกิ�บขึ้�อใด กิ.1.00 x 10-2 M
ขึ้.2.10 x 10-3 M
ค.3.16 x 10-4 M
ง. 3.50 x 10-5 M
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
8.สารละลายโพื่แที่สเซึ่�ยมไฮดรอกิไซึ่ด+เขึ้�มขึ้�น 0.4 M จ#านวิน 10 cm3 เต�มลงในน#�าบร�ส�ที่ธ�= จ#านวิน 100 cm3 สารละลายใหัม4น��จะม� [H+] และ [OH-] เที่4าใดกิ.[H+] = 1.0 x 10-7 = [OH-]
ขึ้. [H+] = 2.8 x 10-13 M[OH-] = 3.6 x 10-2 M
ค.[H+] = 1.0 x 10-7 M[OH-] = 3.6 x 10-2 M
ง. [H+] = 3.6 x 10-2 M[OH-] = 2.8 x 10-2 M
9.ถ�าน#ากิรด HCl 0.1 M 100 cm3 เต�มลงในน#�าปีร�มาตร 300 cm3 สารละลายน��จะม� [H3O+] เที่4าใด
24
กิ.0.10 M
ขึ้.0.15 M
ค.0.25 M
ง. 0.30 M
10. ในน#�าปีระปีาม� [H+] = 3.0 x 10-7 M ค4าขึ้อง [OH-]
ในน#�าปีระปีาน�� ตรงกิ�บขึ้�อใดกิ.1.0 x 10-7 M
ขึ้.2.0 x 10-7 M
ค.3.3 x 10-8 M
ง. 4.0 x 10-9 M
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
บรรณาน กรม
ชุ�ชุาต� บารม�. วิารสำารแม>ก ม.ปีลิาย วิ�ทย�. กิร�งเที่พื่ฯ : โรงพื่�มพื่+เจ�าพื่ระยาระบบกิารพื่�มพื่+, 2536
น�พื่นธ+ กิชุที่องร�ศึม�. ต�วิเข'ม เคม� ม.ปีลิาย. กิร�งเที่พื่ฯ : บร�ษ�ที่ ส#าน�กิพื่�มพื่+เดอะบ�คส+ จ#ากิ�ด, 2550
25
พื่รพื่�มล ม4วิงไที่ย. แบบทดสำอุบปีระเม�นผลิตามจ ดปีระสำงค�การเร�ยนร&'เคม� ม. 6 เลิ0ม 2 วิ 034. กิร�งเที่พื่ฯ : โรงพื่�มพื่+ปีระสานม�ตร, 2533
สถาบ�นส4งเสร�มกิารสอนวิ�ที่ยาศึาสตร+และเที่คโนโลย�,กิระที่รวิงวิ�ที่ยาศึาสตร+.เคม� เลิ0ม 3. กิร�งเที่พื่ฯ :
โรงพื่�มพื่+ค�ร�สภาลาดพื่ร�าวิ, 2547.
สถาบ�นส4งเสร�มกิารสอนวิ�ที่ยาศึาสตร+และเที่คโนโลย�,กิระที่รวิงวิ�ที่ยาศึาสตร+.ค&0ม�อุคร&เคม� เลิ0ม 3. กิร�งเที่พื่ฯ : โรงพื่�มพื่+ค�ร�สภาลาดพื่ร�าวิ, 2547.
ส#าราญ พื่ฤกิษ+ส�นที่ร. ตะลิ ยโจทย�เคม� ม. 5 เลิ0ม 3 – 4.
กิร�งเที่พื่ฯ : ส#าน�กิพื่�มพื่+ พื่.ศึ. พื่�ฒนา จ#ากิ�ด, 2548
ส#าราญ พื่ฤกิษ+ส�นที่ร. เคม� ม. 5 เลิ0ม 3. กิร�งเที่พื่ฯ : ส#าน�กิพื่�มพื่+ พื่.ศึ. พื่�ฒนา จ#ากิ�ด, 2547
สมพื่งศึ+ จ�นที่ร+โพื่ธ�=ศึร�. ค&0ม�อุเตร�ยมสำอุบเคม� ม.5 เลิ0ม 3.
กิร�งเที่พื่ฯ: บร�ษ�ที่ ไฮเอ1ดพื่�บล�ชุชุ��ง จ#ากิ�ด, 2537http://chemistry-erc.blogspot.com http://www.il.mahidol.ac.thhttp://www.myfirstbrain.comhttp://www.nmp.ac.th
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
ภูาคผนวิก
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
26
27
เฉลิยก�จกรรมท�� 6.1
การทดลิอุงเร��อุง การน�าไฟฟ8าขอุงน��า
ผลิการทดลิอุง
สำาร
การน�าไฟฟ8าวิดด'วิยเคร��อุงตรวิจการน�าไฟฟ8าชุน�ดท��ม�
ห์ลิอุดไฟ
วิดด'วิยแอุมม�เตอุร�
(A)
น#�ากิล��นที่��อ�ณ์หัภ�ม�หั�องน#�ากิล��นที่��อ�ณ์หัภ�ม� 60-70 ๐ C
หัลอดไฟไม4สวิ4างหัลอดไฟไม4สวิ4าง
4080
อุภู�ปีรายสำร ปีผลิการทดลิอุง1.เม��อใชุ�เคร��องตรวิจกิารน#าไฟฟ?าวิ�ดกิารน#าไฟฟ?าขึ้องน#�ากิล��น
ปีรากิฏิวิ4า หัลอดไฟไม4สวิ4างแต4ถ�าใชุ�แอมม�เตอร+ตรวิจสอบจะพื่บวิ4า น#�ากิล��นน#าไฟฟ?าได� แสดงวิ4าน#�ากิล��นน#าไฟฟ?าได�น�อยมากิ
2.น#�ากิล��นน#าไฟฟ?าได�มากิขึ้��นเม��ออ�ณ์หัภ�ม� ส�งขึ้��น
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
ค�าชุ��แจง ใหั�น�กิเร�ยนตอบค#าถามต4อไปีน��
1.จากิตารางแสดงค4าควิามเขึ้�มขึ้�นขึ้อง H3O+ และ OH- ขึ้องสารละลายต�วิอย4าง จงเต�มค4าควิามเขึ้�มขึ้�นขึ้อง H3O+ และ OH- ลงในชุ4องวิ4าง พื่ร�อมที่��งระบ�ควิามเปี'นกิรด-เบส ขึ้องสารละลาย
สารละลาย
ควิามเขึ้�มขึ้�น (mol/dm3) ควิามเปี'นกิรด-เบส
ขึ้องสารละลาย
[H3O+] [OH-]
ABCDEFGHIJ
1.0 x 10-7
2.0 x 10-5
1.0 x 10-12
5.0 x 10-7
1.0 x 10-9
1.0 x 10-10
4.0 x 10-11
1.0 x 10-5
4.5 x 10-7
1.0 x 10-1
1.0 x 10-7
5.0 x 10-10
1.0 x 10-2
2.0 x 10-8
1.0 x 10-5
1.0 x 10-4
2.5 x 10-4
1.0 x 10-9
2.2 x 10-8
1.0 x 10-13
กิลางกิรดเบสกิรดเบสเบสเบสกิรดกิรดกิรด
28
เฉลิยก�จกรรมท�� 6.2
ควิามเปี2นกรดเบสำขอุงสำารลิะลิาย
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
2.จงค#านวิณ์หัาควิามเขึ้�มขึ้�นขึ้อง [H3O+] [OH-] และ [Cl-]
ในสารละลายกิรด HCl
เขึ้�มขึ้�น 0.15 M.
วิ�ธ�ท�ากิรด HCl เปี'นกิรดแกิ4 แตกิต�วิ 100 % ด�งสมกิาร
HCl(aq) + H2O(l) Cl-
(aq) + H3O+(aq)
ด�งน��น [Cl-] = [H3O+] = 0.15 M
Kw = [H3O+][OH-]
1.0 x 10-14 = [0.15][OH-]
[OH-] =
[OH-] = 6.67 10-14
เพราะฉะน�น [H3O+] = 0.15 M
[OH-] = 6.67 x 10-14 M
29
[Cl-] = 0.15 M
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
ค�าชุ��แจง ใหั�น�กิเร�ยนแสดงวิ�ธ�กิารค#านวิณ์ต4อไปีน��ใหั�ถ�กิต�องและสมบ�รณ์+
1. เม��อเต�ม KOH จ#านวิน 1.0 x 10-4 mol ลงไปีในน#�า จงค#านวิณ์หัาควิามเขึ้�มขึ้�นขึ้อง [H3O+] ถ�าสารละลายน��ม�ปีร�มาตร 1 dm3 วิ�ธ�ท�า
เบส KOH เปี'นเบสแกิ4 แตกิต�วิ 100 % ด�งสมกิาร
KOH(s) K+(aq) + OH-(aq)
[OH-] จากิน#�า = 1.0 x 10-7 mol/dm3
H2
30
เฉลิยก�จกรรมท�� 6.3
ค�านวิณห์าควิามเข'มข'นขอุงไฮโดรเน�ยมไอุอุอุน
[OH-] ที่��เต�ม = 1.0 x 10-4 mol/dm3
เพื่ราะฉะน��น [OH-] = (1.0 x 10-7) + (1.0 x 10-4)
1.0 x 10-4
Kw = [H3O+] [OH-]
= 1.0 x 10-10
ควิามเข'มข'นขอุง H3O+ เท0ากบ 1.0 x 10-10
mol/dm3
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
2. สารละลายเบสอ4อน 0.1 mol/dm3 ม�ค4า Kb = 10-5 น#าสารละลายน�� 50 cm3 มาผู้สมกิ�บน#�าบร�ส�ที่ธ�= 450 cm3
จงค#านวิณ์หัา [H3O+] ในสารละลายใหัม4น��วิ�ธ�ท�าสมกิารกิารแตกิต�วิขึ้องสารละลายเบสอ4อน
XOH(aq) X+
(aq) + OH-(aq)
31
H2
ควิามเขึ้�มขึ้�นเร��มต�น(mol/dm3) 0.1 - -
ควิามเขึ้�มขึ้�น ณ์ ภาวิะสมด�ล(mol/dm3) 0.1- x x x
(X ม�ค4าน�อยมากิ จะได� 0.1 – x 0.1) X2 = 0.1 x 10-5
X = 1.0 x 10-3
จะได� [OH-] = 1.0 x 10-3
mol/dm3
สารละลายเบสอ4อน 1,000 cm3 จะม� OH- 1.0 x 10-3
mol
ถ� าสารละลายเบสอ4อน 50 cm3 จะม�
=
5.0 x 10-5 mol
[OH-] จากิน#�าบร�ส�ที่ธ�= 1.0 x 10-7 mol/dm3
หัมายควิามวิ4า
น#�าบร�ส�ที่ธ�= ปีร�มาตร 1,000 cm3 จะม� [OH-] = 1.0 x 10-7 mol
จากิ
ถ�าน#�าบร�ส�ที่ธ�=ปีร�มาตร 450 cm3 จะม� =
= 4.5 x 10-8 mol
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
จะได�วิ4า [OH-] จากิน#�าบร�ส�ที่ธ�= = 4.5 x 10-8
mol/450 cm3 [OH-] ที่��เต�ม = 5.0 x 10-5
mol/50 cm3
เพื่ราะฉะน��น [OH-] = (4.5 x 10-8) + (5.0 x 10-5)
5.0 x 10-5 mol/500 cm3
= 1.0 x 10-4 mol/dm3
Kw = [H3O+][OH-]
= 1.0 x 10-10
ควิามเข'มข'นขอุง H3O+ เท0ากบ 1.0 x 10-10
mol/dm3
32
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
ค�าชุ��แจง ใหั�น�กิเร�ยนแสดงวิ�ธ�กิารค#านวิณ์ต4อไปีน��ใหั�ถ�กิต�องและสมบ�รณ์+
1. ถ�าเต�มสารละลายกิEาซึ่ HCl 7.30 กิร�ม ลงไปีในน#�า และสารละลายม�ปีร�มาตร 5 dm3 จงค#านวิณ์หัา [OH-] ในสารละลายน�� (H = 1 , Cl = 35.5)
วิ�ธ�ท�าHCl มวิล 36.5 g ค�ดเปี'น 1 mol
ถ�า HCl มวิล 7.30 g ค�ดเปี'น
33
เฉลิยก�จกรรมท�� 6.4
ค�านวิณห์าควิามเข'มข'นขอุงไฮดรอุกไชุด�ไอุอุอุน
เต�มสารละลายกิEาซึ่ HCl 0.2 mol ลงไปีในน#�า 5 dm3
หัร�อค�ดเปี'น 0.04 mol/dm3
สมกิาร HCl(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Cl-(aq) ควิามเขึ้�มขึ้�นเร��มต�น 0.04 -
- (mol/dm3)แตกิต�วิ 100 % - 0.04 0.04
Kw = [H3O+][OH- ]
[OH-] = 2.5 x 10-12
ควิามเข'มข'นขอุง OH- เท0ากบ 2.5 x 10-12
mol/dm3
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
2. เต�มสารละลายโซึ่เด�ยมไฮดรอกิไซึ่ด+ 0.1 mol จ#านวิน 50
cm3 ลงในน#�าบร�ส�ที่ธ�=
34
250 cm3 จงค#านวิณ์หัาควิามเขึ้�มขึ้�นขึ้อง [OH-] ในสารละลายน�� ในหัน4วิย mol/dm3
วิ�ธ�ท�า[OH-] จากิน#�าบร�ส�ที่ธ�= = 1.0 x 10-7
mol/dm3 หัมายควิามวิ4าน#�าบร�ส�ที่ธ�= 1,000 cm3 จะม� [OH-] = 1.0 x 10-
7 mol น#�าบร�ส�ที่ธ�=ปีร�มาตร 250 cm3 จะม� =
= 2.5 x 10-8 mol
[OH-] จากิน#�าบร�ส�ที่ธ�= = 2.5 x 10-8
mol/250 cm3
[OH-] ที่��เต�ม = 0.1 mol/50 cm3
เพื่ราะฉะน��น [OH-] = (2.5 x 10-8) + (0.1)
0.1 mol/300 dm3
= 0.33 mol/dm3
Kw = [H3O+][OH-]
[OH-] = 3.03 x 10-14
ควิามเข'มข'นขอุง OH- เท0ากบ 3.03 x 10-14 mol/dm3
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
เฉลิยแบบทดสำอุบก0อุนเร�ยน ห์ลิงเร�ยน–
เฉลิยแบบทดสำอุบก0อุนเร�ยน
เฉลิยแบบทดสำอุบห์ลิงเร�ยน
ข'อุท�� ค�าตอุบ ข'อุท�� ค�าตอุบ1 ขึ้ 1 ค2 ง 2 ขึ้3 ค 3 ง4 กิ 4 ขึ้5 ค 5 กิ6 กิ 6 ขึ้7 ค 7 ค8 ง 8 ขึ้9 กิ 9 กิ10 ขึ้ 10 ค
35
ต'อุงผ0านเกณฑ์�ร'อุยลิะ 80 ก0อุน
จ�งจะเร�ยนในชุ ดต0อุไปีได'นะครบ
ห์มายเห์ต 1. น�กิเร�ยนต�องผู้4านเกิณ์ฑ์+ร�อยละ 80 (ที่#าถ�กิ 8 ขึ้�อขึ้��นไปี)
2. ถ�าน�กิเร�ยนที่#าได�ผู้4านเกิณ์ฑ์+ ใหั�ศึ�กิษาในชุ�ดต4อไปี3. ถ�าน�กิเร�ยนไม4ผู้4านเกิณ์ฑ์+ใหั�กิล�บไปีศึ�กิษาบที่เร�ยนน��น
ใหัม4 แล�วิที่#ากิารที่ดสอบหัล�งเร�ยนอ�กิคร��งจนกิวิ4าจะผู้4านเกิณ์ฑ์+ที่��กิ#าหันด
ชุ ดท�� 6 การแตกตวิเปี2นไอุอุอุนขอุงน��า
แบบบนท�กคะแนนรวิม
36
ไชุโย...เราผ0านเกณฑ์�แลิ'วิ
ชุ��อุ.................................................ชุ�น...............เลิขท��............
ที่ดสอบกิ4อนเร�ยน คะแนนเต1ม 10 คะแนน ได�..............คะแนน
กิ�จกิรรมที่�� 6.1 คะแนนเต1ม 10 คะแนนได�..............คะแนน
กิ�จกิรรมที่�� 6.2 คะแนนเต1ม 10 คะแนนได�..............คะแนน
กิ�จกิรรมที่�� 6.3 คะแนนเต1ม 10 คะแนน ได�..............คะแนน
กิ�จกิรรมที่�� 6.4 คะแนนเต1ม 10 คะแนน ได�..............คะแนน
ที่ดสอบหัล�งเร�ยน คะแนนเต1ม 10 คะแนน ได�..............คะแนน
ยอุดเย��ยมเลิยครบ