กรด: ลักษณะ, คุณสมบัติ, ศัพท์เฉพาะ

กรด เป็นสารที่ แตกตัวเป็นไอออนในตัวกลางที่เป็นน้ำ และดี ตัวนำ อำนาจ. ความเป็นกรดของสารสามารถวัดได้โดยใช้เทคนิคการวัดศักย์ไฮโดรเจนไอออนิก (pH) ของสารละลาย วิธีการวิเคราะห์ค่า pH บางวิธีใช้ตัวบ่งชี้ เช่น สารสีน้ำเงินหรือฟีนอฟทาลีน ซึ่งสะท้อนค่า pH ของสารละลายเป็นสี

กรดสามารถจำแนกได้:

• โดยการมีหรือไม่มีออกซิเจนในโมเลกุลของมัน

• ด้วยกำลัง;

• โดยไฮโดรเจนที่แตกตัวเป็นไอออน

• โดยความผันผวนของมัน

อ่านด้วย:การเปรียบเทียบระหว่างกรดและเบส - ความแตกต่างและคุณสมบัติ

ลักษณะของกรด

• พวกมันแตกตัวเป็นไอออนในตัวกลางที่เป็นน้ำ โดยปล่อย H cation⁺.

• พวกมันเป็นตัวนำไฟฟ้าเนื่องจากการปลดปล่อยของ ไอออน ในตัวกลางที่เป็นน้ำ

• ในการสัมผัสกับสภาพแวดล้อมพื้นฐานพวกเขาประสบ ปฏิกิริยาการวางตัวเป็นกลางทำให้เกิดเกลือและน้ำเป็นผลจากปฏิกิริยานี้

• พวกเขาเปลี่ยนสีของสารละลายเมื่อมีสารบ่งชี้เช่นสารสีน้ำเงินหรือฟีนอฟทาลีน

• รสเปรี้ยวของมะนาว ส้ม และผลไม้รสเปรี้ยวอื่นๆ เกิดจากกรดที่มีอยู่ในอาหารเหล่านี้

ศักยภาพของไฮโดรเจน (pH)

ศักย์ของไฮโดรเจนไอออน (pH) คือการคำนวณที่แสดงค่า ความเข้มข้นของไอออน ไฮโดรเจน ในบางที่ สารละลาย. ในการหาค่า pH และวิเคราะห์ตัวกลาง ให้คำนึงถึงสิ่งต่อไปนี้:

• กฎการเจือจางของ Ostwald (ยิ่งเจือจางมากเท่าใด ไอออนก็จะยิ่งก่อตัวในสารละลายมากขึ้นเท่านั้น);

• การทำให้เป็นอัตโนมัติของน้ำ (Kw) ซึ่งเป็นการสลายตามธรรมชาติของโมเลกุล H₂O ในไอออน H⁺ และโอ้^-;

• น้ำกลั่นที่อุณหภูมิ 25°C มีการแตกตัวอัตโนมัติ Kw = 10^-14 และความเข้มข้นของไอออน H เท่ากัน⁺ และโอ้^-นั่นคือมันเป็นสื่อกลาง

สำหรับการคำนวณค่า pH ที่เกี่ยวข้องกับความเข้มข้นของ H⁺_, ใช้: pH = -log[H⁺].
รู้ว่า:

• pH > 7 → สารละลายพื้นฐาน

• pH < 7 → สารละลายที่เป็นกรด

• pH = 7 หรือ pH = pOH → สารละลายเป็นกลาง

ดูด้วย: สูตรกรดเป็นอย่างไร?

วิเคราะห์ pH ด้วย pHmeter และ indicator

การจำแนกกรด

THE การจำแนกกรด สามารถทำได้โดยคำนึงถึงเกณฑ์ที่แตกต่างกันสี่ประการ

• ระดับของไอออไนซ์ (α) หรือความแรงของกรด

α = จำนวนโมเลกุลไอออไนซ์
จำนวนโมเลกุลที่ละลายน้ำ

• กรดแก่: α ≥ 50%.
  ตัวอย่าง: áกรด กำมะถัน (H₂เท่านั้น₄) → α = 61%.

• กรดกึ่งแก่หรือปานกลาง: 5% < α < 50%.
  ตัวอย่าง: กรดฟอสฟอริก (H₃ฝุ่น₄) → α = 27%.

• กรดอ่อน: α ≤ 5%.
  ตัวอย่าง: กรดบอริก (H₃BO₃) → α = 0,075%.

→ จำนวนไฮโดรเจนที่แตกตัวเป็นไอออน

• กรดโมโน: ปล่อย H cation⁺.

• ตัวอย่าง: áกรด ไฮโดรคลอริก (HCL);

• ไดอะซิด: ปล่อย H cations สองตัว⁺.
  ตัวอย่าง: ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H₂ส)

• ไตรแอซิด: ปล่อย H cations สามตัว⁺.
  ตัวอย่าง: กรดบอริก (H₃BO₃).

• เตตราซิด: ปล่อย H cations สี่ตัว⁺.
  ตัวอย่าง: กรดไพโรฟอสฟอริก (H₄พี₂โอ₇).

ความสนใจ! ในกรณีของไฮดราซิด ไฮโดรเจนทั้งหมดในโมเลกุลจะแตกตัวเป็นไอออนได้ แต่ในกรณีของออกซีแอซิด เฉพาะไฮโดรเจนที่ถูกพันธะกับอะตอมออกซิเจนเท่านั้นที่สามารถแตกตัวเป็นไอออนได้ ตัวอย่างคือกรดไฮโปฟอสฟอรัส (H₃ฝุ่น₂) ซึ่งเป็นกรด monoacid เพราะถึงแม้จะมีไฮโดรเจนอยู่ 3 ตัวในองค์ประกอบ แต่ก็ปล่อยไฮโดรเจนที่จับกับ ออกซิเจน.

→ การปรากฏตัวของออกซิเจน

• ออกซีแอซิด: มีออกซิเจนในโครงสร้าง

ตัวอย่าง: กรดไฮโปคลอรัส (HO Cl).

• ยาฆ่าแมลง: ไม่มีออกซิเจนในโครงสร้าง
  ตัวอย่าง: กรดไฮโดรฟลูออริก (HF).

→ ความผันผวน

• แก้ไขแล้ว: จุดเดือด(เท้า) > 100°C ค่อยๆ เปลี่ยนเป็นสถานะก๊าซ
  ตัวอย่าง: กรดซัลฟิวริก (H₂เท่านั้น₄) → PE = 340 °C.

• สารระเหย: จุดเดือด < 100°C เปลี่ยนเป็นสถานะก๊าซได้ง่ายและรวดเร็ว
  ตัวอย่าง: ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H₂S) → PE = -59.6°C

ศัพท์กรด

→ ยาฆ่าแมลง

กรด + ชื่อแอนไอออน + ไฮดริก

สำหรับกรดทั้งหมด คำว่า "กรด" จะใช้ก่อนระบบการตั้งชื่อที่กำหนดลักษณะของโมเลกุล ใน hydracids คำต่อท้าย "eto" ของชื่อองค์ประกอบจะถูกแทนที่ด้วย "hydric"

ตัวอย่าง:

• HCl → กรด คลอรีนไฮดริก

• HBr → กรด บรอมไฮดริก

• HF → กรด ฟลูออรีนไฮดริก

→ ออกซีแอซิด

ศัพท์เรียกของออกซีแอซิดแตกต่างกันไปตาม according เลขออกซิเดชัน (NOX) ของธาตุกลาง ดูตารางด้านล่าง:

NOX ขององค์ประกอบกลาง	ศัพท์กรด
คำนำหน้า-	-infix-	-คำต่อท้าย
+1 และ +2	ฮิปโป-	-ชื่อไอออน-	-oso
+3 และ +4	--	ไอออนชื่อ-	-oso
+5 และ +6	--	ไอออนชื่อ-	-เข้าใจแล้ว
+7	ต่อ	-ชื่อไอออน-	-เข้าใจแล้ว

ตัวอย่าง:

• HClO → เมื่อรู้ว่าไฮโดรเจน (H) ปกติมี NOX +1 และออกซิเจน (O) มี NOX -2 เพื่อให้เรามีโมเลกุลประจุเป็น 0 คลอรีน (Cl) ต้องมี NOX +1 ดังนั้นการตั้งชื่อกรดนี้จึงเป็น กรดไฮโปคลอรัส.

• HNO₂ → กรดไนตรัส

• HClO₄ →áกรดเปอร์คลอริก

→ ข้อยกเว้นกฎ

• H2CO3 → กรดคาร์บอนิก และไม่เป็นคาร์บอน เนื่องจากอยู่ภายใต้กฎ NOX

• โฮ₃BO₃ → áกรด บอริก และไม่น่าเบื่อ

กรดในชีวิตประจำวัน

• ปุ๋ยและยา: กรดฟอสฟอริก (H₃ฝุ่น₄) ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตปุ๋ยและเป็นยา เป็นหนึ่งในกรดหลายชนิดที่ใช้ในวงการเภสัชกรรม

• ผลไม้ที่มีรสเปรี้ยว: มีกรดแอสคอร์บิก (C₆โฮ₈โอ₆) หรือที่เรียกว่า วิตามินซี.

• น้ำส้มสายชู: มีอยู่ในองค์ประกอบ กรดน้ำส้ม (CH₃ซีโอเอช)

• น้ำอัดลมและน้ำอัดลม: ประกอบด้วยกรดคาร์บอนิก (H₂CO₃) ซึ่งทำให้ผลิตภัณฑ์มีความรู้สึกสดชื่น

เข้าถึงด้วย:บทบาทของกรดในน้ำอัดลม

น้ำอัดลมมีลักษณะเป็นกรดเนื่องจากกรดคาร์บอนิกในสูตร

แก้ไขแบบฝึกหัด

คำถามที่ 1 - (สวนพฤกษชาติ) น้ำผลไม้ที่สกัดจากกะหล่ำปลีแดงสามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้ถึงลักษณะของกรด (pH ระหว่าง 0 ถึง 7) หรือเบส (pH ระหว่าง 7 ถึง 14) ของสารละลายต่างๆ โดยการผสมน้ำกะหล่ำปลีเล็กน้อยกับสารละลาย ส่วนผสมจะเริ่มแสดงสีต่างๆ ตามลักษณะที่เป็นกรดหรือด่างตามระดับด้านล่าง

โซลูชันบางอย่างได้รับการทดสอบด้วยตัวบ่งชี้นี้ โดยให้ผลลัพธ์ดังต่อไปนี้:

จากผลลัพธ์เหล่านี้ โซลูชัน I, II, III และ IV มีอักขระต่อไปนี้ตามลำดับ:

ก) กรด / เบส / เบส / กรด
B) กรด / เบส / กรด / เบส
C) เบส / กรด / เบส / กรด
ง) กรด / กรด / เบส / เบส
E) พื้นฐาน / พื้นฐาน / กรด / กรด

ความละเอียด

ทางเลือก E ในการพิจารณาว่าสารมีลักษณะเป็นกรด เป็นเบส หรือเป็นกลาง ให้ทำการวิเคราะห์สีที่ได้จากการทดสอบโดยสัมพันธ์กับข้อมูลของสเกลที่กำหนด เมื่อรู้ว่าสารละลายที่มี pH = 7 เป็นกลาง pH > 7 เป็นด่าง และ pH < 7 เป็นกรด เราก็มาถึง สรุปว่าแอมโมเนียและนมของแมกนีเซียเป็นสารพื้นฐาน และน้ำส้มสายชูและนมวัวเป็น กรด

คำถามที่ 2 - (PUC-Camp) เกี่ยวกับสารที่เรียกว่ากรด นักเรียนสังเกตลักษณะดังต่อไปนี้:

ฉัน - มีฤทธิ์กัดกร่อน

II - มีความสามารถในการทำให้เป็นกลางฐาน

III - ประกอบด้วยองค์ประกอบทางเคมีสององค์ประกอบ

IV - สร้างสารละลายที่เป็นน้ำซึ่งนำกระแสไฟฟ้า

เขาทำผิดพลาดเฉพาะใน

ก) ฉันและII

ข) ฉันและ III

C) ฉันและ IV

ง) II และ III

จ) III และ IV
ความละเอียด

ทางเลือก ข. ไม่ใช่กรดทุกชนิดที่มีฤทธิ์กัดกร่อน มีเพียงกรดที่แรงที่สุดเท่านั้น และกรดสามารถประกอบด้วยอะตอมตั้งแต่สองอะตอมขึ้นไป

โดย Laysa Bernardes
ครูสอนเคมี