Содержание
Аммиак (NH3) - это газ, который легко растворяется в воде и действует как основание. Баланс аммиака описывается уравнением NH3 + H2O = NH4 (+) + OH (-). Формально кислотность раствора выражается как pH. Это логарифм концентрации ионов водорода (протонов, H +) в растворе. Константа диссоциации основания (Kb) определяется как Kb = [NH4 +] [OH -] / [NH3] (скобки относятся к молярной концентрации ионов или молекул в растворе). Kb - постоянная при заданной температуре, обычно указываемая в таблице при 25 ºC. Значение Kb для аммиака составляет 1,8 E-5 (обозначение «E-5» означает «от десяти до -5»).
Шаг 1
Умножьте значение Kb на общую концентрацию аммиака и на 4. Общая концентрация - это сумма [NH4 +] и [NH3] в растворе. Это должно быть известно для расчета pH. Например, если молярная концентрация составляет 0,1, то значение на этом этапе должно быть рассчитано как 1,8 E-5 x 0,1 x 4 = 7,2 E-6.
Шаг 2
Извлеките квадратный корень из результата шага 1. В данном примере это квадратный корень из 7,2 E-6 = 2,683 E-3 (обратите внимание, что результат был округлен до тысячных).
Шаг 3
Вычтите значение Kb из числа, полученного на шаге 2, а затем разделите результат на 2, чтобы рассчитать концентрацию гидроксид-ионов (OH-). В нашем примере [OH-] = (2,683 E-3 - 1,8 E-5) / 2 = 1,333 молярного E-3.
Шаг 4
Разделите значение 1 E-14 на концентрацию гидроксид-ионов (шаг 3), чтобы вычислить концентрацию протонов [H +]: [H +] = 1 E-14 / [OH-]. В данном примере [H +] = 1 E-14 / 1,333 E-3 = 7 502 E-11.
Шаг 5
Возьмите логарифм (с основанием 10) концентрации протонов (шаг 4) и умножьте результат на -1, чтобы вычислить pH. В этом примере pH = -1 x log (7,502 E-11) = 10,12.