Чтобы рассчитать pH 0,1 моль/л раствора NH₄OH (аммиачного раствора), нужно учесть, что NH₄OH является слабым основанием. Для этого нам потребуется знать его константу диссоциации (Kb). Для аммиака (NH₃) общепринято использовать значение Kb ≈ 1.8 × 10⁻⁵.
Запишем уравнение диссоциации NH₄OH:
NH₄OH ⇌ NH₃ + H₂O
Согласно теории кислот и оснований, у нас будет следующее равновесие:
Kb = \(\frac{[NH₃][OH⁻]}{[NH₄OH]}\)
Где:
- [NH₃] - концентрация аммиака
- [OH⁻] - концентрация гидроксид-ионов
- [NH₄OH] можно считать приближенно равной начальной концентрации NH₄OH, так как оно слабо диссоциирует.
Сделаем допущение, что при диссоциации x моль/л NH₄OH выделится:
[NH₃] = x
[OH⁻] = x
[NH₄OH] ≈ 0,1 - x (но так как x очень мало, можем считать его равным 0.1)Таким образом, уравнение Kb примет следующий вид:
\(Kb = \frac{x^2}{0.1} = 1.8 × 10^{-5}\)
Решим это уравнение:
\(x^2 = 1.8 × 10^{-5} × 0.1\)
\(x^2 = 1.8 × 10^{-6}\)
\(x = \sqrt{1.8 × 10^{-6}} ≈ 1.34 × 10^{-3} \) моль/л
Фактически, x представляет собой концентрацию [OH⁻].
Теперь определим pOH:
pOH = -log[OH⁻]
pOH = -log(1.34 × 10⁻³) ≈ 2.87И, зная pOH, найдем pH:
pH = 14 - pOH
pH ≈ 14 - 2.87 ≈ 11.13
Таким образом, pH 0,1 моль/л раствора NH₄OH составляет примерно 11.13.