ทำความรู้จัก กรดเบส คืออะไร ? เกร็ดความรู้วิทยาศาสตร์ที่เพื่อน ๆ ต้องรู้!

กระบวนการทางเคมีของ กรดเบส เป็นอีกหนึ่งหัวข้อพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ที่น่าสนใจ เพราะสิ่งนี้ส่งผลกระทบต่อทุกสิ่งตั้งแต่ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดในครัวเรือนในชีวิตประจำวัน ไปจนถึงกระบวนการทางอุตสาหกรรมและระบบชีวภาพ หลาย ๆ คนคุ้นเคยกับแนวคิดของกรด และเบส แต่อาจไม่ทราบรายละเอียดเบื้องหลังทางเคมี ในวันนี้ เราจะมาพูดถึงพื้นฐานของเคมีกรด-เบส รวมไปถึงระดับ pH คำจำกัดความ และปฏิกิริยาของกรด-เบสในร่างกาย สุดท้าย เราจะมาทดลองแนวคิดจากกระดาษลิสมัส และบทบาทของกระดาษลิสมัสในเคมีกรด-เบส เราไปดูกันเลย!

• ความหมายของกรดและเบส

กรดและเบส เป็นส่วนประกอบที่สำคัญของปฏิกิริยาเคมีหลายชนิด พวกเขาหมายถึงสารที่สามารถปล่อยหรือรับโปรตอนซึ่งจะเปลี่ยนค่า pH ของสารละลาย กรดจะให้โปรตอน ซึ่งจะเพิ่มความเป็นกรดของสารละลาย และเบสจะรับโปรตอน ซึ่งจะทำให้ความเป็นกรดของสารละลายลดลง กรด-เบส นั้นสามารถจำแนกได้อีกด้วยว่ากรดชนิดนี้เป็นกรดแก่หรืออ่อน ขึ้นอยู่กับความแรงของกรดและเบส

โดยความแตกต่างก็คือ กรดและเบสแก่สามารถแตกตัวในน้ำได้เต็มที่ ในขณะที่กรดและเบสอ่อนจะแตกตัวในน้ำเพียงบางส่วนเท่านั้น การทราบความเป็นกรดหรือความเป็นเบสิกของสารละลายมีความสำคัญต่อปฏิกิริยาเคมีหลายชนิด เนื่องจากอาจส่งผลต่ออัตราและผลลัพธ์ของปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น

• คุณสมบัติของกรดและเบส

กรดและเบส เป็น 2 คุณสมบัติทางเคมีที่สำคัญที่สุด ที่สามารถพบได้ในธรรมชาติ กรดเป็นสารประกอบที่ปล่อยไฮโดรเจนไอออนเมื่อละลายในน้ำ ในขณะที่เบสเป็นสารประกอบที่ปล่อยไฮดรอกไซด์ไอออน เมื่อกรดและเบสรวมกันจะเกิดปฏิกิริยาสะเทิน และเกิดเกลือขึ้นนั่นเอง ความแรงของกรดและเบสวัดได้โดยใช้มาตราส่วนค่า pH โดยค่า 7 คือค่าที่เป็นกลาง ค่าที่ต่ำกว่า 7 คือค่ากรด และค่าที่สูงกว่า 7 คือค่าพื้นฐาน กรดและเบสยังมีบทบาทสำคัญในร่างกายมนุษย์ เนื่องจากมีความจำเป็นต่อกระบวนการต่าง ๆ ของร่างกาย เช่น การย่อยอาหาร และเมแทบอลิซึม เป็นต้น

บทความที่เกี่ยวข้อง : ทดลองวิทยาศาสตร์ อนุบาล ทำได้ง่าย ๆ จากของใกล้ตัวที่บ้าน

• ปฏิกิริยากรดเบส

ปฏิกิริยากรดเบสเป็นปฏิกิริยาเคมีที่พบได้บ่อยและมีความสำคัญในธรรมชาติ ในปฏิกิริยาประเภทนี้ กรดจะให้ไฮโดรเจนไอออน (H+) แก่เบส ซึ่งรับไฮโดรเจนไอออน ส่งผลให้เกิดน้ำและเกลือ นอกจากนี้ยังส่งผลให้ค่า pH เปลี่ยนแปลงเมื่อกรดถูกทำให้เป็นกลาง ปฏิกิริยาของกรดเบสมีความสำคัญในร่างกาย เนื่องจากพวกมันควบคุมค่า pH และช่วยรักษาสภาวะสมดุล ปฏิกิริยากรด-เบสยังสามารถใช้เพื่อสร้างสารที่เป็นประโยชน์ เช่น ยาและสารทำความสะอาด การทำความเข้าใจเกี่ยวกับกลไกปฏิกิริยาของกรดเบสมีความสำคัญในหลาย ๆ ด้านของเคมีและชีววิทยา

• การทำให้เป็นกลางของกรดเบส

การทำให้เป็นกลางของกรดเบส เป็นปฏิกิริยาเคมีประเภทหนึ่ง ที่กรดและเบสทำปฏิกิริยากันเพื่อสร้างเกลือ และน้ำ โดยปฏิกิริยานี้มักใช้เพื่อทำให้ pH ของสารละลายเป็นกลาง หมายความว่าจะทำให้สารละลายเป็นเบสหรือเป็นกรดมากขึ้น ขึ้นอยู่กับกรดและเบสที่ใช้ ในการกำหนดปริมาณของกรดหรือเบสที่จำเป็นในการทำให้สารละลายเป็นกลาง คุณต้องใช้สูตรกรด-เบส

นอกจากนี้ปฏิกิริยาของกรด-เบสยังมีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจวิธีการทำงานของร่างกาย เนื่องจากพื้นที่บางส่วนในร่างกายมีระดับ pH ที่แตกต่างกันซึ่งต้องรักษาไว้เพื่อให้มั่นใจว่ามีการทำงานที่เหมาะสม นอกจากนี้ ปฏิกิริยากรด-เบสยังเป็นส่วนประกอบสำคัญในกระบวนการทางอุตสาหกรรมและวิทยาศาสตร์มากมาย เช่น ในการผลิตกระดาษ เป็นต้น

• ค่า pH ของกรด-เบส

ค่า pH ของกรด และเบส เป็นตัววัดความแข็งแรงที่สำคัญ โดยที่กรดมีค่า pH ต่ำกว่า 7 ในขณะที่เบสมีค่า pH สูงกว่า 7 ยิ่งค่า pH ของกรดต่ำเท่าใดค่า pH ของกรดก็จะยิ่งแรงขึ้นเท่านั้น ในขณะที่ค่า pH ของเบสยิ่งสูงก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้นเท่านั้น ค่า pH ของสารละลายสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร pH = -log[H+] โดยที่ [H+] คือความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนในสารละลาย สเกลค่า pH เป็นแบบลอการิทึม หมายความว่าสารละลายที่มีค่า pH 4 เป็นกรดมากกว่าสารละลายที่มีค่า pH 5 ถึง 10 เท่า การทำความเข้าใจค่า pH ของกรดและเบสมีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจว่ากรดและเบสมีปฏิกิริยาอย่างไรต่อร่างกายและซึ่งกันและกัน

บทความที่เกี่ยวข้อง : ก๊าซไนโตรเจน คืออะไร ชวนรู้จักก๊าซมากประโยชน์ ไร้สีไร้กลิ่น

• สูตร กรดเบส

องค์ประกอบที่สำคัญของวิชาเคมีและนำไปใช้ประโยชน์ได้หลากหลาย สูตรกรดเบสช่วยอธิบายพฤติกรรมและปฏิกิริยาของกรด และเบสในสภาพแวดล้อมต่าง ๆ ในสูตรระบุว่าเมื่อกรดและเบสทำปฏิกิริยากัน จะเกิดเป็นเกลือและน้ำ สูตรนี้เรียกอีกอย่างว่าสมการ Arrhenius สมการนี้ใช้ในการคำนวณค่า pH ของสารละลาย เช่นเดียวกับการคำนวณความแรงของกรดหรือเบส นอกจากนี้ยังใช้ในการทำนายพฤติกรรมของปฏิกิริยากรดเบสอีกด้วย การทำความเข้าใจอย่างลึกซึ้งจึงเป็นสิ่งสำคัญในการศึกษาด้านนี้

• กรดและเบส ในร่างกายมนุษย์

กรดและเบส มีบทบาทสำคัญในร่างกายมนุษย์เช่นกัน เพราะทุกเซลล์ในร่างกายได้รับผลกระทบจากความสมดุลของกรดเบส ซึ่งกำหนดโดยความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน ความสมดุลนี้มีหน้าที่รักษาระดับ pH ของร่างกาย ซึ่งจำเป็นต่อการทำงานปกติของเซลล์และอวัยวะต่าง ๆ ร่างกายของเรานั้นมีกลไกมากมายในการควบคุมสมดุลนี้ เช่น การผลิตบัฟเฟอร์ การขับของเสียที่มีกรด และการควบคุมฮอร์โมน สมดุลกรดเบส ดังนั้น การที่เราได้ศึกษาและทำความเข้าใจบทบาทของกรดและเบสในร่างกาย ก็จะทำให้เข้าใจวิธีการทำงานของร่างกาย และค้นพบวิธีการรักษาสุขภาพที่ดีที่สุดอีกด้วย

• การใช้ กระดาษลิตมัส เพื่อวัดค่า PH

หลาย ๆ คนที่เคยเรียนในชั้นเรียนการทดลองวิทยาศาสตร์ ก็คงจะเคยได้ยิน กระดาษลิตมัส กันมาบ้าง ซึ่งสิ่งนี้เป็นกระดาษวัดค่า pH ชนิดหนึ่งที่ใช้ทดสอบความเป็นกรดของสารละลาย มีหลายสีและมักใช้ในห้องปฏิบัติการเคมีและชีววิทยาเพื่อหาค่า pH ของสาร กระดาษลิตมัสมักจะใส่ลงในสารละลาย และการเปลี่ยนสีที่เกิดขึ้นจะบ่งชี้ถึงช่วงค่า pH ของสารละลาย นอกจากนี้ยังสามารถใช้เพื่อตรวจหากรดหรือเบสในสารละลายได้อีกด้วย กระดาษลิตมัสสามารถใช้ตรวจสอบความสมดุลของค่า pH ในร่างกายของคุณ ตลอดจนตรวจหากรดและเบสในอาหารและเครื่องดื่มได้อีกด้วย

โดยสรุปแล้ว กรดและเบสเป็นองค์ประกอบที่สำคัญของทั้งเคมีอนินทรีย์และอินทรีย์ กรดและเบสสามารถกำหนดได้โดยคำจำกัดความของ Arrhenius, Bronsted-Lowry และ Lewis และค่า pH ของกรดและเบสจะเป็นตัวกำหนดว่าสารนั้นเป็นกรดหรือเบสหรือไม่ นอกจากนี้ กรดและเบสยังมีบทบาทสำคัญในร่างกายและถูกใช้ในกระบวนการทางชีวภาพมากมาย โดยในปัจจุบันเราสามารถใช้กระดาษลิสมัสเพื่อทดสอบกรดและเบสของสิ่งต่าง ๆ ได้

บทความอื่น ๆ ที่น่าสนใจ :

เรียนยังไงให้เกรดพุ่ง แนะนำ 13 วิธีบริหารสมอง ให้มีความจำดี ไม่ยากต้องลองทำ

อาณาจักรพืช คืออะไร? สิ่งมีชีวิตที่สำคัญที่เราควรรู้!

วัฏจักรน้ำ คืออะไร ? พาลูกเรียนรู้ กับวิทยาศาสตร์จากสิ่งรอบตัวกันเถอะ

ที่มา : scimath