Sådan beregnes pH af ammoniakvand ved hjælp af KB

Ammoniak (NH3) er en gas, der let opløses i vand og opfører sig som en base. Ammoniakbalancen er beskrevet med ligningen NH3 + H20 = NH4 (+) + OH (-). Formelt udtrykkes opløsningen af ​​opløsningen som pH. Dette er logaritmen for koncentrationen af ​​hydrogenioner (protoner, H +) i opløsningen. Base dissociationskonstant (Kb) er defineret som Kb = [NH4 +] [OH -] /[NH3]. (Brackets henviser til den molære koncentration af ioner eller molekyler i opløsningen.) Kb er en konstant ved en given temperatur og tabuleres sædvanligvis ved 25 grader Celsius. Kb-værdien for ammoniak er 1,8E-5 (notationen "E-5" betyder "ti i magt -5").

Multiplicer Kb-værdien med den totale ammoniakkoncentration og tallet 4. Den samlede koncentration er summen af ​​[NH4 +] og [NH3] i opløsningen. Denne koncentration skal være kendt eller givet for at beregne pH. Fx er koncentrationen lig med 0,1 molar. Derefter skal værdien i dette trin beregnes som 1,8E-5 x 0,1 x 4 = 7,2E-6.

Tag kvadratroden af ​​værdien opnået i trin 1. I eksemplet er det sqrt ( 7,2E-6) = 2,683E-3. (Bemærk at dette resultat er afrundet til tusindedele.)

Træk Kb-værdien fra nummeret opnået i trin 2 og divider derefter resultatet med 2 for at beregne koncentrationen af ​​hydroxidionerne (OH-). I vores eksempel er [OH-] = (2.683E-3 - 1.8E-5) /2 = 1.333E-3 molar.

Del størrelsen 1E-14 ved koncentrationen af ​​hydroxidioner (Trin 3 ) for at beregne koncentrationen af ​​protonerne [H +]: [H +] = 1E-14 /[OH-]. I vores eksempel [H +] = 1E-14 /1.333E-3 = 7.502E-11.

Tag logaritmen (med basen 10) af protonkoncentrationen (trin 4) og multiplicer resultatet ved -1 for at beregne pH. I dette eksempel er pH = -1 x log (7.502E-11) = 10.12