Чтобы вычислить pH раствора аммиака (NH₃) с концентрацией 0,0025 моль/л, необходимо учитывать, что аммиак является слабым основанием и частично гидролизуется в воде, производя ионы гидроксила (OH⁻) и ионы аммония (NH₄⁺).
1. Запишем уравнение гидролиза аммиака:
NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻
2. Константа диссоциации оснований K_b для аммиака равна приблизительно 1,8 × 10⁻⁵ при 25 °C. Мы можем использовать это значение для вычисления концентрации ионов OH⁻ в растворе.
3. Установим равновесие. Обозначим x как изменение концентраций на этапе гидролиза:
- [NH₃] = 0,0025 - x
- [NH₄⁺] = x
- [OH⁻] = x
Подставим в выражение для K_b:
K_b = [NH₄⁺][OH⁻] / [NH₃] = (x)(x) / (0,0025 - x)
При малых значениях x относительно 0,0025, можно пренебречь x в знаменателе:
K_b ≈ x² / 0,0025
4. Подставим значение K_b:
1,8 × 10⁻⁵ = x² / 0,0025
Умножим обе стороны на 0,0025:
x² = 1,8 × 10⁻⁵ * 0,0025
x² = 4,5 × 10⁻⁸
Найдем x (концентрацию OH⁻):
x = √(4,5 × 10⁻⁸) ≈ 2,12 × 10⁻⁴ моль/л
5. Теперь найдем pOH:
pOH = -log[OH⁻] = -log(2,12 × 10⁻⁴) ≈ 3,67
6. Затем можем вычислить pH, используя связь:
pH + pOH = 14
pH = 14 - pOH = 14 - 3,67 = 10,33
Таким образом, pH раствора аммиака с концентрацией 0,0025 моль/л составляет примерно 10,33.
