ความแตกต่างระหว่างกรดและเบส

2024 ผู้เขียน: Alex Aldridge | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 13:51

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างกรดและเบสคือกรดมีค่า pH ตั้งแต่ 1 ถึง 7 ในขณะที่เบสมีค่า pH ตั้งแต่ 7 ถึง 14

ค่า

pH คือค่าลอการิทึมลบของ H⁺ ความเข้มข้นของไอออน pH 7 ถือเป็น pH ที่เป็นกลาง ค่า pH ที่สูงกว่า 7 บ่งชี้ว่ามีเบสในขณะที่ค่าที่ต่ำกว่า 7 บ่งชี้ว่ามีกรด ตามทฤษฎีของ Brønsted-Lowry กรดสามารถปล่อย H⁺ ไอออน ในขณะที่เบสสามารถรับ H^{+ ไอออนได้}

กรดคืออะไร

กรดคือสารที่มีค่า pH น้อยกว่า 7 ในสารละลายที่เป็นน้ำ การมีอยู่ของตัวกลางที่เป็นกรดสามารถระบุได้โดยใช้กระดาษลิตมัส กรดสามารถเปลี่ยนสารสีน้ำเงินเป็นสีแดงได้ อย่างไรก็ตาม จะไม่มีการเปลี่ยนสีหากใช้สารสีน้ำเงิน สารประกอบที่มีอะตอมไฮโดรเจนที่แตกตัวเป็นไอออนได้ง่ายมักเป็นกรด

ตามทฤษฎีของ Brønsted-Lowry กรดคือสารที่สามารถปล่อยโปรตอน (H⁺ ไอออน) ออกสู่สื่อเมื่ออยู่ในตัวกลางที่เป็นน้ำ เมื่อปล่อยไอออน H⁺ ไอออนเหล่านี้จะไม่สามารถอยู่ได้โดยลำพังในตัวกลางที่เป็นน้ำ ดังนั้นไอออนเหล่านี้จึงรวมกับโมเลกุลของน้ำ ทำให้เกิด H₃O^{+ ไอออน (ไฮโดรเนียมไอออน) การปรากฏตัวของไฮโดรเนียมไอออนจึงบ่งชี้ว่ามีกรด}

ตามทฤษฎีของอาร์เรเนียส กรดคือสารที่สามารถเพิ่มปริมาณของไฮโดรเนียมไอออนในตัวกลางที่เป็นน้ำ สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของไอออน H⁺กล่าวอีกนัยหนึ่งกรดปล่อย H^{+ ไอออน ซึ่งสามารถโต้ตอบกับโมเลกุลของน้ำเพื่อสร้างไฮโดรเนียมไอออน}

เมื่อพิจารณาจากทฤษฎีลูอิส กรดคือสารประกอบที่สามารถรับอิเล็กตรอนคู่หนึ่งจากพันธะเคมีโควาเลนต์ ตามคำจำกัดความนี้ สารที่ไม่มีอะตอมไฮโดรเจนยังถูกจัดประเภทเป็นกรดเนื่องจากความสามารถในการรับคู่อิเล็กตรอน

คุณสมบัติของกรด

กรดมักมีรสเปรี้ยว ค่า pH ของกรดจะน้อยกว่า 7 เสมอ กรดเกือบทั้งหมดมีกลิ่นไหม้ เนื้อสัมผัสของกรดมีความเหนียวมากกว่าลื่น นอกจากนี้ กรดสามารถทำปฏิกิริยากับโลหะ (แม้แต่โลหะที่ไม่ทำปฏิกิริยาสูง) เพื่อสร้างเมทัลไฮไดรด์และก๊าซไฮโดรเจน

ฐานคืออะไร

เบสคือสารที่มีค่า pH สูงกว่า 7 เมื่ออยู่ในสารละลายที่เป็นน้ำ พื้นฐานของสารละลายทำให้สีของสารสีน้ำเงินแดงเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงิน ดังนั้นการมีอยู่ของฐานจึงสามารถกำหนดได้โดยใช้สารสีน้ำเงินอย่างไรก็ตาม เมื่อใช้สารสีน้ำเงิน ฐานจะไม่มีการเปลี่ยนสี สารประกอบที่มีหมู่ไฮดรอกซิลที่แตกตัวเป็นไอออนได้ง่ายมักเป็นเบส

ตามทฤษฎีของบรอนสเต็ด-ลาวรี เบสคือตัวรับโปรตอน เบสสามารถรับโปรตอนจากตัวกลางที่เป็นน้ำได้ อย่างไรก็ตาม ทฤษฎี Arrhenius ยังให้คำจำกัดความที่คล้ายกัน: เบสคือสารที่ลดปริมาณของไฮโดรเนียมไอออนที่มีอยู่ในตัวกลาง ความเข้มข้นของไฮโดรเนียมไอออนลดลงเนื่องจากเบสได้รับ H^{+ ไอออนหรือโปรตอนจากตัวกลางที่เป็นน้ำ ไอออนเหล่านี้จำเป็นสำหรับการก่อตัวของไฮโดรเนียมไอออน}

รูปที่ 1: การเปรียบเทียบกรดและเบส

เมื่อพิจารณาจากทฤษฎีลูอิส เบสคือสารที่สามารถบริจาคอิเล็กตรอนคู่ได้ สารเหล่านี้บริจาคคู่อิเล็กตรอนและสร้างพันธะโควาเลนต์ ตามทฤษฎีนี้ สารประกอบส่วนใหญ่ที่ไม่มีหมู่ OH- จะกลายเป็นเบส

คุณสมบัติของฐาน

เบสมีรสขม. สารเหล่านี้มักแสดงค่า pH ที่สูงกว่า 7 เสมอ เบสเกือบทั้งหมดไม่มีกลิ่น ยกเว้นแอมโมเนีย แอมโมเนียมีกลิ่นฉุน เบสรู้สึกลื่นไม่เหมือนกับกรด เบสจะถูกทำให้เป็นกลางเมื่อทำปฏิกิริยากับกรด

กรดและเบสต่างกันอย่างไร

กรดกับเบส
กรดคือสารที่มีค่า pH ต่ำกว่า 7 เมื่ออยู่ในสารละลายที่เป็นน้ำ	เบสคือสารที่มีค่า pH สูงกว่า 7 เมื่ออยู่ในสารละลายที่เป็นน้ำ
นิยามตามทฤษฎีบรอนสเตด-ลาวรี่
กรดคือสารที่สามารถปล่อยโปรตอน (ไอออน H+) ออกสู่ตัวกลางเมื่ออยู่ในตัวกลางที่เป็นน้ำ	ฐานเป็นตัวรับโปรตอน เบสสามารถรับโปรตอนจากตัวกลางที่เป็นน้ำได้
นิยามตามทฤษฎี Arrhenius
กรดคือสารที่สามารถเพิ่มปริมาณของไฮโดรเนียมไอออนในตัวกลางที่เป็นน้ำ	เบสคือสารที่สามารถลดปริมาณไฮโดรเนียมไอออนในตัวกลางที่เป็นน้ำ
นิยามตามทฤษฎีลูอิส
กรดคือสารประกอบที่สามารถรับอิเล็กตรอนคู่หนึ่งจากพันธะเคมีโควาเลนต์	เบสคือสารที่สามารถบริจาคอิเล็กตรอนคู่
เปลี่ยนสีในสารสีน้ำเงิน
กรดสามารถเปลี่ยนสารสีน้ำเงินเป็นสีแดงได้ แต่สารสีน้ำเงินจะไม่เปลี่ยนสี	ฐานสามารถเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินสารสีน้ำเงินได้ แต่สารสีน้ำเงินจะไม่มีการเปลี่ยนสี
รสชาติ
โรคเอดส์มีรสเปรี้ยว	เบสมีรสขม
กลิ่น
กรดมีกลิ่นไหม้	เบสไม่มีกลิ่น ยกเว้นแอมโมเนีย
แตกตัวเป็นไอออน
กรดสามารถก่อตัวเป็นไฮโดรเนียมไอออนได้เมื่อแตกตัวเป็นไอออน	เบสสามารถก่อตัวเป็นไฮดรอกซิลไอออนเมื่อแตกตัวเป็นไอออน
สปีชีส์เคมีคอนจูเกต
กรดชนิดคอนจูเกตเป็นเบสคอนจูเกต	ชนิดคอนจูเกตของเบสคือกรดคอนจูเกต
ทำให้เป็นกลาง
กรดสามารถทำให้เป็นกลางได้โดยใช้เบส	เบสสามารถทำให้เป็นกลางได้โดยใช้กรด
การไทเทรต
กรดถูกไตเตรทด้วยเบสสำหรับการทำให้เป็นกลาง	เบสทำปฏิกิริยากับกรดเพื่อทำให้เป็นกลาง

สรุป – กรด vs เบส

สารประกอบทั้งหมดสามารถแบ่งได้เป็นกรด เบส และสารประกอบที่เป็นกลาง ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างกรดและเบสคือกรดมีค่า pH ตั้งแต่ 1 ถึง 7 ในขณะที่เบสมีค่า pH ตั้งแต่ 7 ถึง 14