Innehåll
Ammoniak (NH3) är en gas som lätt upplöses i vatten och fungerar som en bas. Ammoniakbalansen beskrivs med ekvationen NH3 + H2O = NH4 (+) + OH (-). Formellt uttrycks surhetsgraden i en lösning som pH. Detta är logaritmen för koncentrationen av vätejoner (protoner, H +) i lösning. Basdissociationskonstanten (Kb) definieras som Kb = [NH4 +] [OH -] / [NH3] (parentes hänvisar till molkoncentrationen av joner eller molekyler i lösning). Kb är konstanten vid en given temperatur och tabelleras normalt vid 25 ºC. Kb-värdet för ammoniak är 1,8 E-5 (beteckningen "E-5" betyder "tio till -5").
Steg 1
Multiplicera värdet på Kb med den totala koncentrationen av ammoniak och med 4. Den totala koncentrationen är summan av [NH4 +] och [NH3] i lösningen. Detta måste vara känt för pH-beräkningen. Till exempel, om koncentrationen är 0,1 molär, ska värdet i det steget beräknas som 1,8 E-5 x 0,1 x 4 = 7,2 E-6.
Steg 2
Ta kvadratroten av resultatet från steg 1. I exemplet är det kvadratroten av 7.2 E-6 = 2.683 E-3 (notera att resultatet avrundades till tusendelar).
Steg 3
Subtrahera Kb-värdet från det antal som erhölls i steg 2 och dela sedan resultatet med 2 för att beräkna koncentrationen av hydroxidjoner (OH-). I vårt exempel är [OH-] = (2,683 E-3 - 1,8 E-5) / 2 = 1,333 molär E-3.
Steg 4
Dela värdet 1 E-14 med koncentrationen av hydroxidjoner (steg 3) för att beräkna koncentrationen av protoner [H +]: [H +] = 1 E-14 / [OH-]. I exemplet är [H +] = 1 E-14/1333 E-3 = 7 502 E-11.
Steg 5
Ta logaritmen (med bas 10) för protonkoncentrationen (steg 4) och multiplicera resultatet med -1 för att beräkna pH. I detta exempel är pH = -1 x log (7.502 E-11) = 10.12.