ฐานที่แข็งแกร่งและฐานที่อ่อนแอ: ความแตกต่างและการเปรียบเทียบ

เบสคือสารที่ทำปฏิกิริยากับกรดเพื่อให้เกลือและน้ำ ตามที่ Arrhenius เสนอในปี 1884 เบสคือสารประกอบทางเคมีที่แตกตัวเพื่อให้ไฮดรอกไซด์ไอออนในสารละลายที่เป็นน้ำ

คำจำกัดความของฐานอีกประการหนึ่งก็คือ ฐานนั้นเป็นสารที่รับโปรตอนและให้การเลือกตั้งออกไป ในระหว่างปฏิกิริยากรด-เบส ไฮดรอกไซด์ไอออนของเบสจะรวมตัวกับไฮโดรเจนไอออนของกรด ทำให้เกิดพันธะไอออนิกเพื่อให้เกลือและน้ำเป็นผลิตภัณฑ์ นั่นคือฐานมักจะยอมรับไอออนไฮโดรเจน

เบสจัดเป็นฐานแก่ ฐานเป็นกลาง และฐานอ่อน ขึ้นอยู่กับแนวโน้มที่จะแยกตัวออกเป็นไอออน เบสแก่สามารถแยกไฮโดรเจนไอออนหรือโปรตอนออกจากก กรดอ่อน ๆ.

เบสที่อ่อนแอคือเบสที่มีแนวโน้มน้อยกว่าที่จะดึงไฮโดรเจนไอออนหรือโปรตอนออกจากกรดในระหว่างปฏิกิริยา

ประเด็นที่สำคัญ

1. เบสแก่จะแยกตัวออกจากน้ำอย่างสมบูรณ์ โดยปล่อยไฮดรอกไซด์ไอออน (OH-) ที่มีความเข้มข้นสูงออกมา ในขณะที่เบสอ่อนจะแยกตัวออกเพียงบางส่วนเท่านั้น
2. ตัวอย่างของฐานที่แข็งแกร่ง ได้แก่ โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) และโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH); เบสที่อ่อนแอ ได้แก่ แอมโมเนีย (NH3) และเมทิลลามีน (CH3NH2)
3. ความแข็งแรงของเบสจะแสดงด้วยค่า pH โดยเบสแก่มีค่า pH ใกล้ 14 และเบสอ่อนมีค่า pH อยู่ระหว่าง 7 ถึง 14

ฐานที่แข็งแกร่ง vs ฐานที่อ่อนแอ

เบสแก่คือเบสที่แยกตัวออกเป็นไอออนที่เป็นส่วนประกอบโดยสมบูรณ์เมื่อละลายในน้ำ โดยจะปล่อยไฮดรอกไซด์ไอออนที่มีความเข้มข้นสูงในสารละลาย ส่งผลให้มีค่า pH สูง เบสอ่อนคือเบสที่แยกตัวออกเป็นไอออนที่เป็นส่วนประกอบเพียงบางส่วนเมื่อละลายในน้ำ

 

ตารางเปรียบเทียบ

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	ฐานที่แข็งแกร่ง	ฐานที่อ่อนแอ
การทำให้เป็นละออง	ไอออนไนซ์ที่สมบูรณ์	ไอออนไนซ์ไม่สมบูรณ์
ค่าพีเอช	เพื่อ 10 14	เพื่อ 7.3 10
การเกิดปฏิกิริยา	ฐานที่แข็งแกร่งมีปฏิกิริยาสูง	ฐานที่อ่อนแอจะมีปฏิกิริยาน้อยกว่า
ค่าพีเคบี	ค่า pKb สูง	ค่า pKb ต่ำ
การนำไฟฟ้า	ฐานที่แข็งแรงเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดี	ฐานที่อ่อนแอเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ไม่ดี

---

 

ฐานที่แข็งแกร่งคืออะไร?

เบสแก่คือเบสที่สามารถกำจัดโปรตอนได้แม้จะมาจากกรดอ่อนมากก็ตาม หรือเบสแก่จะแตกตัวเป็นไอออนอย่างสมบูรณ์ในสารละลายที่เป็นน้ำหรือน้ำ พวกมันดึงไฮโดรเจนไอออนออกจากกรดระหว่างปฏิกิริยากรด-เบส

ฐานที่แข็งแกร่งมีความสามารถในการแยกตัวออก 100% ในระดับ pH เบสแก่จะวัดได้ตั้งแต่ 10 ถึง 14

พวกมันมีค่าคงที่สมดุลสูง

ฐานที่แข็งแกร่งมีค่า pKb สูงและค่า ka มากกว่า 1 โดยมีค่า PKA เป็นลบ

โดยทั่วไป เบสแก่จะละลายได้ดีในน้ำและสารละลายอื่นๆ เบสของบริษัทมีปฏิกิริยาสูง ดังนั้นจึงทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับกรดในปฏิกิริยากรด-เบส

พวกมันยังเป็นอิเล็กโทรไลต์ที่ดีอีกด้วย ฐานที่แข็งแกร่งเป็นตัวนำที่ดีของ กระแสไฟฟ้า เพราะความสามารถในการนำไฟฟ้าขึ้นอยู่กับจำนวนไอออนที่มีอยู่ และเบสก็มีความเข้มข้นของไอออน

ตัวอย่างของเบสแก่ ได้แก่ โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH), โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH), ลิเธียมไฮดรอกไซด์ (LiOH), แคลเซียมไฮดรอกไซด์ (Ca(OH)2), รูบิเดียมไฮดรอกไซด์ (RbOH), แบเรียมไฮดรอกไซด์ (Ba(OH)2) , กวานิดีน ฯลฯ กวานิดีนเป็นกรณีพิเศษเนื่องจากยังคงความเสถียรมากในระหว่างการโปรตอน

 

ฐานอ่อนแอคืออะไร?

เบสที่อ่อนแอคือเบสที่ไม่มีแนวโน้มที่จะกำจัดโปรตอนออกจากกรด พวกมันเป็นเบสที่ไม่แตกตัวเป็นไอออนอย่างสมบูรณ์ในน้ำหรือสารละลายที่เป็นน้ำ

พวกเขาไม่สามารถดึงไอออนไฮโดรเจนออกจากกรดในปฏิกิริยากรด-เบสได้ พวกมันแยกตัวออกบางส่วนในสารละลาย

เบสที่อ่อนแออาจแตกตัวเป็นไอออน 1% หรือ 99% แต่ก็ยังเรียกว่าเบสที่อ่อนแอ ในระดับ pH เบสอ่อนจะวัดได้ตั้งแต่ 7.3 ถึง 10

มีค่าคงที่สมดุลต่ำเมื่อเทียบกับฐานที่แข็งแกร่ง ยิ่งฐานอ่อน ค่าคงที่สมดุลก็จะยิ่งต่ำลง ฐานอ่อนไม่ใช่ตัวนำไฟฟ้าที่ดี

นอกจากนี้ยังมีค่า pKb ต่ำและค่า ka น้อยกว่า 1 ค่า pka ที่เป็นบวกเป็นลักษณะเฉพาะของพวกมัน

ไม่ละลายในน้ำหรือสารละลายอื่นๆ มากนัก เบสอ่อนจะมีปฏิกิริยาน้อยกว่าดังนั้นจึงทำปฏิกิริยาเล็กน้อยระหว่างปฏิกิริยากรด-เบส

พวกมันเป็นอิเล็กโทรไลต์ที่ไม่ดีและเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ไม่ดีเพราะมีไอออนอิสระที่มีความเข้มข้นน้อยกว่า

ตัวอย่างของฐานที่อ่อนแอคือ สารแอมโมเนีย (NH3), Pyridine (C5H5N), Alanine, Ethylamine, Dimethylamine, Glycine, Hydrazine เป็นต้น น้ำทำหน้าที่เป็นเบสอย่างอ่อน

---

ความแตกต่างหลักระหว่าง ฐานที่แข็งแกร่งและฐานที่อ่อนแอ

1. เบสแก่จะแตกตัวเป็นไอออนอย่างสมบูรณ์ระหว่างทำปฏิกิริยากับกรด ในขณะที่เบสอ่อนแสดงว่าแตกตัวเป็นไอออนไม่สมบูรณ์
2. เบสแก่มีแนวโน้มที่จะรับโปรตอน ในขณะที่เบสอ่อนมีแนวโน้มที่จะรับโปรตอนน้อยกว่า
3. เมื่อวัดด้วยระดับ pH เบสแก่จะมี pH อยู่ระหว่าง 10 ถึง 14 ในขณะที่เบสอ่อนจะมี pH อยู่ระหว่าง 7.3 ถึง 10
4. ฐานที่แข็งแกร่งจะมีปฏิกิริยาสูง ในขณะที่ฐานที่อ่อนแอจะมีปฏิกิริยาน้อยกว่า
5. ค่า pKb ของฐานที่แข็งแกร่งจะสูง ในขณะที่ฐานที่อ่อนแอจะต่ำ
6. ฐานที่แข็งแรงเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดี ในขณะที่ฐานอ่อนเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ไม่ดี
7. ค่าคงที่สมดุลของฐานแก่จะสูง ในขณะที่ฐานอ่อนจะมีค่าต่ำ ในระดับสมดุล ค่าจะเลื่อนไปทางซ้ายเมื่อกรดอ่อนตัวลง
8. เบสแก่คืออิเล็กโทรไลต์ที่ดี ในขณะที่เบสอ่อนไม่ใช่อิเล็กโทรไลต์

---

อ้างอิง

1. https://journals.co.za/content/saimm/84/9/AJA0038223X_1483
2. https://www.osti.gov/biblio/6318391

อัพเดตล่าสุด : 11 มิถุนายน 2023