คุณเคยสงสัยไหมว่า ทําไมเกลือบางชนิดจึงเกิดสารละลายเป็นกรดหรือเกลือ เมื่อละลายในน้ํา? วันนี้เราจะแก้ปริศนาที่อยู่เบื้องหลังโซเดียมเอเซเทต (CH3COONa) และคุณสมบัติแอลคาลีนของพวกมัน ที่อธิบายด้วยภาษาเคมีง่ายๆ
โซเดียมเอเซตเนต หรือ sodium ethanoate เป็นเกลืออินทรีย์ทั่วไปที่เกิดเมื่อกรดเอเซต (CH)3COOH, กรดอ่อนแอ) ตอบสนองกับโซเดียมไฮโดรออกไซด์ (NaOH, ฐานที่แข็งแรง) สารประกอบหลายฟังก์ชันนี้ปรากฏในอาหารและแม้กระทั่งในเครื่องทําความอบอุ่นมือที่ใช้ได้หลายครั้ง ที่ใช้เป็นแหล่งความร้อน.
คีย์ในการเข้าใจคุณสมบัติแอลคาลีนของโซเดียมเอเซเทตอยู่ที่แนวคิดของไฮดรอลิสสเกลือโดยเปลี่ยนแปลง pH ของสารละลาย.
เมื่อโซเดียมเอเซเทตละลายในน้ํา มันแยกออก
CH3COONa (s) → CH3COO-(aq) + Na+(aq)
อิโอนอะเซเทต (CH)3COO-) จากนั้นปฏิกิริยากับโมเลกุลน้ําในปฏิกิริยาไฮโดรลิสส์ที่กลับคืนได้:
CH3COO-(aq) + H2O (l) ↓ CH3COOH (aq) + OH-(aq)
เนื่องจากกรดเอเซติกอ่อนแอ มันยังคงเป็นส่วนใหญ่ไม่แยกกัน ทําให้ยอนไฮโดรเจน (H+) จากสารละลายโดยการสร้างยอนไฮโดรออกไซด์ (OH)-) อัตรายอนไฮโดรออกไซด์ที่มากเกินไปทําให้สารละลายเป็นอัลคาลีน
ไอนโซเดียม (Na)+), ที่มาจากฐานที่แข็งแรง NaOH, ไม่ผ่านการไฮดรอลิสส์และดังนั้นไม่ส่งผลต่อ pH ของสารละลายอย่างสําคัญ
ขนาดของการไฮดรอลิสเกลือขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของกรดต้นและฐาน:
- กรดแข็ง + เกลือฐานแข็ง:ไม่มีการไฮดรอลิส (สารละลายเฉลี่ย) เช่น โซเดียมคลอริด (NaCl)
- กรดแข็ง + เกลือฐานอ่อน:เกิดการไฮดรอลิส (สารละลายเป็นกรด) เช่น แอมโมเนียมคลอริด (NH)4คล)
- กรดอ่อน + เกลือฐานแข็ง:เกิดการไฮดรอลิส (สารละลายอัลคาลีน) เช่น ซาเดียมเอซเตต (CH)3COONA)
- กรดอ่อน + เกลือฐานอ่อน:เกิดการไฮดรอลิส (pH ขึ้นอยู่กับความแข็งสัมพันธ์) เช่น แอมโมเนียมอะเซเทต (CH3คอน4)
มีปัจจัยสําคัญสองประการที่อธิบายว่าทําไมสารละลายโซเดียมเอเซเทตจึงกลายเป็นอัลคาลี:
1. ลักษณะที่อ่อนแอของกรดเอเซตติกหมายความว่ามันยังคงไม่แยกกันในน้ํา ส่วนใหญ่ อิโอนเอเซตเตอรส์สามารถรวมกันได้ง่ายกับอิโอนไฮโดรเจนอิสระ โดยลดความถี่ของพวกมันในสารละลาย
2ความแข็งแกร่งของโซเดียมไฮโดรออกไซด์ หมายความว่ามันจะแยกกันโดยสิ้นเชิง แต่ไอออนโซเดียมของมันไม่ได้ร่วมในการไฮโดรลิสทําให้ไอออนไฮโดรออกไซด์ที่เกิดจากการไฮโดรลิสแอซเตต ควบคุม pH ของสารละลาย.
ลักษณะของแอลคาลีของสารละลายซาเดียมเอเซเทตสามารถยืนยันได้ด้วยการทดสอบง่าย ๆ:
1เตรียมสารละลายโซเดียมเอเซเทตของความเข้มข้นที่ทราบ
2- วัด pH โดยใช้กระดาษตัวชี้วัดหรือเครื่องวัด pH (ค่าที่สูงกว่า 7 แสดงถึงความอ่อนแอ)
3. เพิ่มตัวชี้วัด phenolphthalein (เปลี่ยนสีชมพูในสภาพอัลเคล)
- อุตสาหกรรมอาหาร: เป็นผ่อนปรุง pH และสารอนุรักษ์
- การผลิตผ้า: ใช้เป็นสารรัดสีเพื่อเพิ่มความมั่นคงของสี
- การใช้ทางการแพทย์: เป็นยาระบายน้ําและยาระบายน้ํา
- ผลิตภัณฑ์ผู้บริโภค: ในเครื่องทําความอบอุ่นมือที่สามารถนําไปใช้ได้หลายครั้ง
โดยสรุป, โซเดียมเอซิตาตละลายกลายเป็นอัลคาลีนผ่านการไฮดรอลิสไอออนเอซิตาต, ซึ่งบริโภคไอออนไฮโดรเจนขณะที่ผลิตไอออนไฮโดรออกไซด์.การเข้าใจหลักการทางเคมีพื้นฐานเหล่านี้ช่วยอธิบายและคาดการณ์พฤติกรรมของสารละลายเกลือต่างๆ ทั้งในห้องปฏิบัติการและการใช้จริง.