เนื้อหา
แอมโมเนีย (NH3) เป็นก๊าซที่ละลายในน้ำได้ง่ายและทำหน้าที่เป็นฐาน ความสมดุลของแอมโมเนียอธิบายโดยสมการ NH3 + H2O = NH4 (+) + OH (-) ตามปกติความเป็นกรดของสารละลายจะแสดงเป็น pH นี่คือลอการิทึมของความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน (โปรตอน, H +) ในสารละลาย ค่าคงที่การแยกฐาน (Kb) ถูกกำหนดเป็น Kb = [NH4 +] [OH -] / [NH3] (วงเล็บหมายถึงความเข้มข้นของโมลาร์ของไอออนหรือโมเลกุลในสารละลาย) Kb คือค่าคงที่ที่อุณหภูมิที่กำหนดและโดยปกติจะจัดตารางไว้ที่ 25 ºC ค่า Kb สำหรับแอมโมเนียคือ 1.8 E-5 (สัญกรณ์ "E-5" หมายถึง "สิบถึง -5")
ขั้นตอนที่ 1
คูณค่าของ Kb ด้วยความเข้มข้นทั้งหมดของแอมโมเนียและด้วย 4 ความเข้มข้นรวมคือผลรวมของ [NH4 +] และ [NH3] ในสารละลาย สิ่งนี้ต้องทราบสำหรับการคำนวณ pH ตัวอย่างเช่นถ้าความเข้มข้นเท่ากับ 0.1 โมลาร์ค่าในขั้นตอนนั้นควรคำนวณเป็น 1.8 E-5 x 0.1 x 4 = 7.2 E-6
ขั้นตอนที่ 2
หารากที่สองของผลลัพธ์จากขั้นตอนที่ 1 ในตัวอย่างคือรากที่สองของ 7.2 E-6 = 2.683 E-3 (สังเกตว่าผลลัพธ์ถูกปัดเศษเป็นในพัน)
ขั้นตอนที่ 3
ลบค่า Kb จากตัวเลขที่ได้ในขั้นตอนที่ 2 แล้วหารผลลัพธ์ด้วย 2 เพื่อคำนวณความเข้มข้นของไฮดรอกไซด์ไอออน (OH-) ในตัวอย่างของเรา [OH-] = (2.683 E-3 - 1.8 E-5) / 2 = 1.333 โมลาร์ E-3
ขั้นตอนที่ 4
หารค่า 1 E-14 ด้วยความเข้มข้นของไฮดรอกไซด์ไอออน (ขั้นตอนที่ 3) เพื่อคำนวณความเข้มข้นของโปรตอน [H +]: [H +] = 1 E-14 / [OH-] ในตัวอย่าง [H +] = 1 E-14 / 1,333 E-3 = 7,502 E-11
ขั้นตอนที่ 5
หาลอการิทึม (พร้อมฐาน 10) ของความเข้มข้นของโปรตอน (ขั้นตอนที่ 4) แล้วคูณผลลัพธ์ด้วย -1 เพื่อคำนวณ pH ในตัวอย่างนี้ pH = -1 x log (7.502 E-11) = 10.12