เคมี - กรดเบสและเกลือ
บทนำ
เราได้ลิ้มรสอาหารที่มีรสเปรี้ยวและขมเป็นเพียงเพราะมีกรดและเบสตามลำดับ
น้ำยาลิตมัส
กระดาษลิตมัสซึ่งสกัดจากตะไคร่มีสีม่วง (ดูภาพด้านล่าง) แต่เงื่อนไขคือเมื่อมันไม่เป็นกรดหรือเป็นพื้นฐานนั่นคือเป็นกลาง
โดยทั่วไปแล้วกระดาษลิตมัสเป็นพืชที่อยู่ในกลุ่มธาลโลไฟตาและในการทดลองทางเคมีมักใช้เป็นตัวบ่งชี้
สารที่มีกลิ่นเปลี่ยนไปในสารที่เป็นกรดหรือสารพื้นฐานเรียกว่า olfactory ตัวชี้วัด
กรดหรือเบสในสารละลายน้ำ
ไฮโดรเจนอิออนใน HCl เกิดขึ้นเนื่องจากมีน้ำ ประการที่สองการแยก H + ion ออกจากโมเลกุลของ HCl ไม่สามารถทำได้ในกรณีที่ไม่มีน้ำ สูตรทางเคมีแสดงอยู่ด้านล่าง
HCl + H2O → H3O+ + Cl–
นอกจากนี้ไฮโดรเจนไอออนไม่สามารถดำรงอยู่ได้โดยลำพัง แต่สามารถมีอยู่ในโมเลกุลของน้ำได้ ดังนั้นไอออนของไฮโดรเจนจึงแสดงเป็น H + (aq) หรือไฮโดรเนียมไอออน (H 3 O + ) สูตรทางเคมีคือ -
H+ + H2O → H3O+
ฐานที่ละลายได้ในน้ำเรียกว่า alkalis. แต่ฐานทั้งหมดไม่ละลายในน้ำ
ถ้าเติมน้ำลงในกรดเข้มข้นความร้อนจะเกิดขึ้น
การผสมกรดหรือเบสกับน้ำจะทำให้ความเข้มข้นของไอออนลดลง (เช่น H 3 O + / OH–) ต่อหน่วยปริมาตรและกระบวนการนี้เรียกว่าdilution.
เครื่องชั่ง pH
สเกลที่ใช้ในการวัดความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนในสารละลายเรียกว่า pH scale.
‘p’ ใน pH หมายถึง ‘potenz’, เป็นศัพท์ภาษาเยอรมันซึ่งหมายถึง ‘power’.
ค่า pH ถือเป็นเพียงตัวเลขซึ่งบ่งบอกถึงลักษณะความเป็นกรดหรือพื้นฐานของสารละลาย ดังนั้นหากความเข้มข้นของไฮโดรเนียมไอออนสูงขึ้นค่า pH ก็จะต่ำลง
ค่าของมาตราส่วน pH อยู่ระหว่าง ‘0’ และ ’14;’ ดังนั้นถ้าวัดค่า pH เป็น '0' หมายความว่า - มันมาก acidic และถ้าเป็น 14 ก็หมายความว่า - มันมาก alkaline.
ค่าเป็นกลางของระดับ pH คือ ‘7’.
ในระดับ pH ค่าที่น้อยกว่า 7 แสดงถึงสารละลายที่เป็นกรดและค่าที่มากกว่า 7 แสดงถึงสารละลายพื้นฐาน
โดยปกติกระดาษที่ชุบด้วยตัวบ่งชี้ทั่วไปจะใช้ในการวัดค่า pH (ดูภาพด้านล่าง) -
ในทำนองเดียวกันความแข็งแรงของกรดและเบสของสารส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับจำนวนไอออนของ H +และ OH -ไอออนที่ผลิตตามลำดับ
ภาพต่อไปนี้แสดงให้เห็นอย่างคร่าวๆ (การเปลี่ยนแปลงของสี) ค่า pH ของสารทั่วไปบางชนิด -
ความสำคัญของ pH ในชีวิตประจำวัน
ค่าความเป็นกรด - ด่างของร่างกายมนุษย์อยู่ระหว่าง 7.0 ถึง 7.8
กระเพาะอาหารของร่างกายมนุษย์ผลิตกรดไฮโดรคลอริกที่ช่วยในการย่อยอาหาร น่าแปลกที่มันไม่เป็นอันตรายต่อกระเพาะอาหารอยู่แล้ว
อย่างไรก็ตามเมื่อกระเพาะอาหารผลิตกรดมากเกินไป (เรียกว่าอาหารไม่ย่อย) จะทำให้เกิดอาการปวดและระคายเคือง เพื่อบรรเทาอาการปวดนี้แพทย์แนะนำให้ใช้ยาที่เรียกว่ายาลดกรด
ยาลดกรดเหล่านี้ทำให้เป็นกลางและควบคุมปริมาณกรดที่เพิ่มขึ้น
ฟันซึ่งประกอบด้วยแคลเซียมฟอสเฟตเป็นสารที่แข็งที่สุดในร่างกาย อย่างไรก็ตามเมื่อ pH ในปากลดลง (ต่ำกว่า 5.5) จะทำให้ฟันสึกกร่อน
โดยปกติเกลือเกิดจากการรวมกันของกรดไฮโดรคลอริกและสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ และการรวมกันนี้เรียกว่าโซเดียมคลอไรด์
เมื่อวัดค่า pH ของน้ำฝนได้น้อยกว่า 5.6 จะเรียกว่า acid rain.
เมื่อฝนกรดไหลลงสู่แม่น้ำก็จะทำให้ pH ของน้ำในแม่น้ำลดลงด้วย
น้ำในแม่น้ำที่เป็นกรดเป็นภัยคุกคามต่อการดำรงชีวิตของสัตว์น้ำ
ผงฟอกสี
ผงฟอกสีที่ผลิตโดยการกระทำของคลอรีนแห้งปูนผิว [Ca (OH) 2 ] และมันจะแสดงเป็น CaOCl 2
โดยปกติแล้วผงฟอกสีจะใช้ในอุตสาหกรรมสิ่งทอโรงงานกระดาษอุตสาหกรรมเคมีและฆ่าเชื้อในน้ำดื่ม
ผงฟู
โดยทั่วไปมักใช้เบกกิ้งโซดาในห้องครัวเพื่อปรุงอาหารกรอบอร่อย นอกจากนี้ยังปรุงอาหารบางรายการได้เร็วขึ้น
ชื่อทางเคมีของโซดาโซเดียม hydrogencarbonate และสูตร NaHCO 3
ซักโซดา
การตกผลึกของโซเดียมคาร์บอเนตทำให้เกิดโซดาซักผ้า
สูตรทางเคมีของโซดาซักผ้าคือ Na 2 CO 3 .10H 2 O.
โซดาซักผ้ามักใช้ในอุตสาหกรรมแก้วสบู่และกระดาษ
ปูนปลาสเตอร์แห่งปารีส
ปูนปลาสเตอร์แห่งปารีสเป็นผงสีขาวที่แพทย์ใช้เป็นปูนปลาสเตอร์สำหรับรองรับกระดูกที่แตกหัก
ชื่อทางเคมีของปูนปลาสเตอร์ของปารีสคือแคลเซียมซัลเฟตเฮมิไฮเดรตและสูตรทางเคมีคือ 2CaSO 4 H 2 O.