กรด-เบสคืออะไร? คู่มือพื้นฐานฉบับสมบูรณ์

กรด (Acid) และเบส (Base) เป็นสารเคมีสองประเภทที่สำคัญที่สุดในวิทยาศาสตร์ ไม่ว่าคุณจะกำลังจิบน้ำมะนาว กินยาลดกรดสำหรับอาการเสียดท้อง หรือผสมสารเคมีในห้องแล็บ เคมีกรด-เบสก็มีบทบาทเช่นกัน แต่กรดและเบสคืออะไรกันแน่ ทำไมจึงมีความสำคัญ และทำงานอย่างไร

ในบทความนี้ เราจะเจาะลึกเข้าไปในโลกของเคมีกรด-เบส สารเหล่านี้คืออะไร มีพฤติกรรมอย่างไร เราวัดความเข้มข้นของสารเหล่านี้อย่างไร และเราเห็นสารเหล่านี้ในชีวิตประจำวันได้อย่างไร ไม่ว่าคุณจะเป็นนักเรียนที่กำลังทบทวนบทเรียนเพื่อสอบหรือเพียงแค่สงสัยเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์เบื้องหลังผลิตภัณฑ์ในครัวเรือน คุณมาถูกที่แล้ว

กรดคืออะไร?

กรดคือสารที่สามารถบริจาคโปรตอน (ไอออน H⁺) ให้กับสารอื่นได้ พูดง่ายๆ ก็คือ กรดจะปล่อยไอออนไฮโดรเจนเมื่อละลายในน้ำ ไอออนไฮโดรเจนเหล่านี้ทำให้กรดมีรสเปรี้ยวตามลักษณะเฉพาะและมีปฏิกิริยาตอบสนอง

คุณสมบัติทั่วไปของกรด:

รสเปรี้ยว (เช่น น้ำมะนาวหรือน้ำส้มสายชู)
กัดกร่อน (กรดเข้มข้นสามารถทำลายวัสดุและผิวหนังได้)
ทำให้กระดาษลิตมัสสีน้ำเงินเปลี่ยนเป็นสีแดง
ค่า pH ต่ำกว่า 7
ทำปฏิกิริยากับโลหะเพื่อผลิตก๊าซไฮโดรเจน

ตัวอย่างของกรด:

กรดไฮโดรคลอริก (HCl) พบในกรดในกระเพาะอาหาร
กรดซัลฟิวริก (H₂SO₄) ใช้ในแบตเตอรี่รถยนต์
กรดซิตริก พบในผลไม้ที่มีรสเปรี้ยว
กรดอะซิติก ส่วนประกอบหลักของน้ำส้มสายชู

ด่าง เบส (Base) คืออะไร?

เบส (Base) คือสารที่สามารถรับโปรตอนได้ หรือในหลายๆ กรณีสามารถปลดปล่อยไอออนไฮดรอกไซด์ (OH⁻) ในสารละลายได้ เบสมีรสขมและสัมผัสลื่นเหมือนสบู่

คุณสมบัติทั่วไปของเบส:

รสขม
เนื้อสัมผัสลื่น
ทำให้กระดาษลิตมัสเปลี่ยนเป็นสีแดงเป็นสีน้ำเงิน
ค่า pH สูงกว่า 7
สามารถทำให้กรดเป็นกลางได้

ตัวอย่างของเบส:

โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ใช้ในน้ำยาทำความสะอาดท่อ
แอมโมเนีย (NH₃) มักพบในผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด
แคลเซียมไฮดรอกไซด์ (Ca(OH)₂) ใช้ในซีเมนต์และปูนปลาสเตอร์
แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ พบในนมแมกนีเซีย (ยาลดกรด)

มาตราวัดค่า pH: การวัดความเป็นกรดและด่าง

มาตราวัดค่า pH จะวัดความเป็นกรดหรือด่างของสารละลาย โดยมีค่าตั้งแต่ 0 ถึง 14:

pH < 7: เป็นกรด
pH = 7: เป็นกลาง (น้ำบริสุทธิ์)
pH > 7: เบส (หรือด่าง)

แต่ละขั้นของมาตราวัดจะแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของไอออนไฮโดรเจนเป็นสิบเท่า ตัวอย่างเช่น สารละลายที่มีค่า pH 3 จะมีความเป็นกรดมากกว่าสารละลายที่มีค่า pH 4 ถึง 10 เท่า