Av bidragsgivare | Uppdaterad 30 augusti 2022
Ammoniak (NH₃) är en flyktig gas som löser sig lätt i vatten och fungerar som en svag bas. Jämvikten i vattenlösning representeras av reaktionen:
NH₃ + H₂O ⇌ NH4⁺ + OH⁻
Surheten eller basiciteten för den resulterande lösningen uttrycks som pH, den negativa bas-10-logaritmen för vätejonkoncentrationen ([H⁺]). För baser definieras basdissociationskonstanten (Kb) som:
Kb =[NH4+][OH⁻]/[NH3]
där parenteserna indikerar molära koncentrationer. Kb är temperaturberoende och tabelleras vanligtvis vid 25°C. För ammoniak är Kb =1,8 x 10⁻⁵.
Multiplicera Kb-värdet med den totala ammoniakkoncentrationen (Cₜ =[NH₃] + [NH₄⁺]) och med 4. Faktorn 4 kommer från en kvadratisk approximation som används när basen är svag och joniseringen är liten. Till exempel, om Cₜ =0,10M:
Produktterm =4 × Kb × Cₜ =4 × 1,8×10⁻⁵ × 0,10 =7,2×10⁻⁶.
Ta kvadratroten av produkttermen för att approximera koncentrationen av hydroxidjoner ([OH⁻]):
[OH⁻] ≈ √(7,2×10⁻⁶) =2,683×10⁻³M (avrundat till närmaste tusendel).
Subtrahera Kb-värdet från det preliminära [OH⁻] och dividera med 2 för att få en mer exakt [OH⁻] (detta korrigerar för det lilla bidraget av Kb till jonprodukten):
[OH⁻] =(2,683×10⁻³ – 1,8×10⁻⁵) / 2 =1,333×10⁻3M.
Använd jonproduktkonstanten för vatten (Kw =1,0×10⁻¹⁴M²) för att hitta [H⁺]:
[H⁺] =Kw/[OH⁻] =1,0×10⁻¹⁴/1,333×10⁻³ =7,502×10⁻¹¹M.
Beräkna slutligen pH som den negativa bas-10-logaritmen för [H⁺]:
pH =–log₁₀(7,502×10⁻¹¹) =10,12.
Således har en 0,10 M ammoniaklösning vid 25°C ett pH på ungefär 10,12.
