Вычислите pH раствора аммиака с=0,0025 моль/л

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.