ph ของสารละลายกรดและเบส

ข้อมูลเบื้องต้นของเรื่องนี้

 ในสารละลายกรดหรือเบสจะมีทั้ง H₃O⁺ และ OH^–  อยู่ในปริมาณที่แตกต่างกัน การบอกความเป็นกรด เป็นเบสของสารละลายโดยใช้ความเข้มข้นของ H₃O⁺ หรือ OH^–  มักเกิดความผิดพลาดได้ง่ายเพราะสารละลายมักมีความเข้มข้นของ H₃O⁺ หรือ OH^– น้อยดังนั้นในปี ค.ศ. 1909 นักเคมีชาวสวีเดนชื่อ ซอเรสซัน (Sorensen)  ได้เสนอให้บอกความเป็นกรด-เบสของสารละลายในรูปมาตราส่วน pH  ย่อมาจากภาษาฝรั่งเศสว่า  puissance d,hydrogine แปลว่า กำลังของไฮโดรเจน (power of hydrogen)  โดยกำหนดว่า

 ค่า pH ที่ใช้ระบุความเป็นกรดหรือเบสของสารละลาย สรุปได้ดังนี้       สารละลายกรด มี [H₃O⁺] มากกว่า 1.0 x 10^-7 mol/dm³ ดังนั้น pH<7.00  สารละลายที่เป็นกลาง มี [H₃O⁺] เท่ากับ 1.0 x 10^-7 mol/dm³ ดังนั้น pH = 7.00 สารละลายเบส มี [H₃O⁺] น้อยกว่า 1.0 x 10^-7 mol/dm³ ดังนั้น pH>7.00

    นอกจากนี้สามารถบอกความเป็นกรด-เบสของสารละลายในรูปความเข้มข้นของ OH^–  ก็ได้ โดยค่า pOHค่า pOH ใช้บอกความความเป็นกรด-เบสของสารละลายเจือจางได้เช่นเดียวกับค่า pH ซึ่งค่า pOH จะขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของ OH^– โดยกำหนดความสัมพันธ์ดังนี้ 

ตัวอย่างการคำนวณค่า pOH  สารละลาย NaOH เข้มข้น 0.01 โมลต่อลูกบาศก์เซนติเมตร มี pH เท่าใด                  วิธีทำ               NaOH (aq)    ————->   Na⁺ (aq) + OH^– (aq)                                                                        0.01 mol/dm³              0.01 mol/dm³ = 1 x 10^-2 mol/dm³                                                                                  pOH            =       -log[OH^–]                                                                                                                         =       -log 1×10^-2 mol/dm³                                                                                                        =       2log10 – log1                                           pOH          =       2

ในสารละลายที่เป็นกลางซึ่งมี   [OH^–]   = 1.0 x 10^-7 mol/dm³       จะมี    pOH   =   7                                ความสัมพันธ์ระหว่าง  pH  กับ  pOH  [H₃O⁺][ OH^–]         =  1.0 x 10^-14                                                                                                log[H₃O⁺][ OH^–]      =  log1.0 x 10^-14                                                                                      log[H₃O⁺]  +  log[OH^–]   =  log1.0 – 14 log10                                     – log[H₃O⁺] – log[OH^–]  =  14 log10

   มาตราส่วน pH (pH scale) ใช้บอกความเป็นกรด-เบสของสารละลาย

       ตารางแสดง สเกล pH ของสารละลายที่มีความเข้มข้นต่างๆ กัน

วิธีวัด pH ของสารละลายวัดได้ 2 วิธี ดังนี้

            1. วิธีเปรียบเทียบสี  วิธีนี้เป็นการวัด pH โดยประมาณ (มีความถูกต้อง 0.5 หน่วย pH) ซึ่งทำได้โดยเติมอินดิเคเตอร์ที่เหมาะสมลงไปในสารละลายที่ต้องการวัด pH แล้วเปรียบเทียบกับสารละลาย ทำได้โดยเติมอินดิเคเตอร์ที่เหมาะสมลงไปในสารละลายที่ต้องการวัด pH แล้วเปรียบเทียบสีกับสารละลายบัฟเฟอร์ที่ทราบค่า pH แน่นอน ซึ่งได้เติมอินดิเคเตอร์ชนิดเดียวกันไปแล้ว หรือใช้กระดาษชุบอินดิเคเตอร์ (กระดาษ pH) จุ่มลงไปแล้วเปรียบเทียบกับสีมาตรฐาน

            2. วิธีวัดความต่างศักย์  วิธีนี้วัด pH ได้อย่างละเอียด (มีความถูกต้อง 0.01 หน่วย pH) โดยการใช้เครื่องมือที่เรียกว่า พีเอชมิเตอร์ ซึ่งวัด pH ของสารละลายได้โดยการวัดความต่างศักย์ระหว่างขั้วไฟฟ้า 2 ขั้ว

สรุปสูตรการหาค่า pH ของสารละลาย

ความรู้เพิ่มเติม 

สวัสดีค่ะ ได้จบไปแล้วนะคะ กับเนื้อหาเกี่ยวกับ pH ของกรดและเบส หวังว่าจะได้ความรู้ไปไม่มากก็น้อย และถ้าผิดพลาดประการใดขออภัยด้วยนะคะ <333