Por colaborador | Actualizado el 30 de agosto de 2022
El amoníaco (NH₃) es un gas volátil que se disuelve fácilmente en agua y actúa como una base débil. El equilibrio en solución acuosa está representado por la reacción:
NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻
La acidez o basicidad de la solución resultante se expresa como el pH, el logaritmo negativo en base 10 de la concentración de iones de hidrógeno ([H⁺]). Para las bases, la constante de disociación de bases (Kb) se define como:
Kb =[NH₄⁺][OH⁻]/[NH₃]
donde los paréntesis indican concentraciones molares. Kb depende de la temperatura y generalmente se tabula a 25°C. Para amoníaco, Kb =1,8×10⁻⁵.
Multiplique el valor de Kb por la concentración total de amoníaco (Cₜ =[NH₃] + [NH₄⁺]) y por 4. El factor de 4 proviene de una aproximación cuadrática que se utiliza cuando la base es débil y la ionización es pequeña. Por ejemplo, si Cₜ =0,10 M:
Término del producto =4 × Kb × Cₜ =4 × 1,8×10⁻⁵ × 0,10 =7,2×10⁻⁶.
Tome la raíz cuadrada del término del producto para aproximar la concentración de iones de hidróxido ([OH⁻]):
[OH⁻] ≈ √(7,2×10⁻⁶) =2,683×10⁻³M (redondeado a la milésima más cercana).
Reste el valor de Kb del [OH⁻] preliminar y divídalo por 2 para obtener un [OH⁻] más preciso (esto corrige la pequeña contribución de Kb al producto iónico):
[OH⁻] =(2,683×10⁻³ – 1,8×10⁻⁵) / 2 =1,333×10⁻³M.
Utilice la constante del producto iónico del agua (Kw =1,0×10⁻¹⁴M²) para encontrar [H⁺]:
[H⁺] =Kw / [OH⁻] =1,0×10⁻¹⁴ / 1,333×10⁻³ =7,502×10⁻¹¹M.
Finalmente, calcule el pH como el logaritmo negativo en base 10 de [H⁺]:
pH =–log₁₀(7,502×10⁻¹¹) =10,12.
Por tanto, una solución de amoníaco 0,10 M a 25 °C tiene un pH de aproximadamente 10,12.
