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El amoníaco (NH3) es un gas que se disuelve fácilmente en agua y se comporta como base. El balance de amoniaco se describe mediante la ecuación NH3 + H2O = NH4 (+) + OH (-). Formalmente, la acidez de una solución se expresa como pH. Este es el logaritmo de la concentración de iones de hidrógeno (protones, H +) en solución. La constante de disociación de bases (Kb) se define como Kb = [NH4 +] [OH -] / [NH3] (los paréntesis se refieren a la concentración molar de iones o moléculas en solución). Kb es la constante a una temperatura dada y normalmente se tabula a 25 ºC. El valor de Kb para el amoníaco es 1.8 E-5 (la notación “E-5” significa “diez al -5”).
Paso 1
Multiplique el valor de Kb por la concentración total de amoníaco y por 4. La concentración total es la suma de [NH4 +] y [NH3] en la solución. Esto debe conocerse para el cálculo del pH. Por ejemplo, si la concentración es 0.1 molar, entonces el valor en ese paso debe calcularse como 1.8 E-5 x 0.1 x 4 = 7.2 E-6.
Paso 2
Saque la raíz cuadrada del resultado del Paso 1. En el ejemplo, es la raíz cuadrada de 7.2 E-6 = 2.683 E-3 (tenga en cuenta que el resultado se redondeó a milésimas).
Paso 3
Reste el valor de Kb del número obtenido en el paso 2 y luego divida el resultado por 2 para calcular la concentración de iones de hidróxido (OH-). En nuestro ejemplo, [OH-] = (2.683 E-3 - 1.8 E-5) / 2 = 1.333 molar E-3.
Paso 4
Divida el valor 1 E-14 por la concentración de iones hidróxido (Paso 3) para calcular la concentración de protones [H +]: [H +] = 1 E-14 / [OH-]. En el ejemplo, [H +] = 1 E-14 / 1,333 E-3 = 7,502 E-11.
Paso 5
Tome el logaritmo (con base 10) de la concentración de protones (Paso 4) y multiplique el resultado por -1 para calcular el pH. En este ejemplo, pH = -1 x log (7.502 E-11) = 10.12.