Каково значение pH водного раствора аммиака

Это задание относится к разделу химии, а именно к растворам и кислотно-основному равновесию. Мы рассматриваем pH водного раствора аммиака.

Давайте решим задачу:

1. Аммиак (NH₃) в воде ведет себя как слабое основание и частично гидролизуется, образуя гидроксид-ион (OH⁻) и аммоний (NH₄⁺):

NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻

2. Константа основной диссоциации аммиака (K_b) равна приблизительно 1,8 × 10^-5.
3. Уравнение для K_b:

K_b = [NH₄⁺][OH⁻] / [NH₃]

4. Пусть концентрация OH⁻ и NH₄⁺ в равновесии будет x. Тогда начальная концентрация NH₃ (0,3 М) уменьшится на x:

K_b = x^2 / (0,3 - x)

5. Поскольку аммиак – слабое основание, x будет мало по сравнению с 0,3, и мы можем пренебречь x в знаменателе:

K_b ≈ x^2 / 0,3

6. Подставим значение K_b:

1,8 × 10^-5 ≈ x^2 / 0,3

7. Решим уравнение для x:

x^2 = 1,8 × 10^-5 × 0,3

x^2 = 5,4 × 10^-6

x = √(5,4 × 10^-6)

x ≈ 2,32 × 10^-3

8. Поскольку x представляет собой концентрацию OH⁻, найдем pOH:

pOH = -log(2,32 × 10^-3)

pOH ≈ 2,63

9. Найдем pH:

pH + pOH = 14

pH = 14 - 2,63

pH ≈ 11,37

Значение pH водного раствора аммиака при концентрации 0,3 М составляет приблизительно 11,37.