Ammoniak (NH3) ist ein Gas, das sich leicht in Wasser löst und sich als Base verhält. Das Ammoniakgleichgewicht wird mit der Gleichung NH3 + H2O = NH4 (+) + OH (-) beschrieben. Formal wird der Säuregehalt der Lösung als pH ausgedrückt. Dies ist der Logarithmus der Konzentration von Wasserstoffionen (Protonen, H +) in der Lösung. Die Basendissoziationskonstante (Kb) ist definiert als Kb = /. (Klammern beziehen sich auf die molare Konzentration von Ionen oder Molekülen in der Lösung.) Kb ist eine Konstante bei einer bestimmten Temperatur und wird normalerweise bei 25 Grad Celsius tabellarisch angegeben. Der Kb-Wert für Ammoniak beträgt 1,8E-5 (die Notation "E-5" bedeutet "Zehn in Potenz -5").
Den Kb-Wert mit der gesamten Ammoniakkonzentration und der Zahl 4 multiplizieren. Die Gesamtkonzentration ist die Summe von und in der Lösung. Diese Konzentration muss bekannt sein oder angegeben werden, um den pH-Wert zu berechnen. Zum Beispiel ist die Konzentration gleich 0,1 molar. Dann sollte der Wert in diesem Schritt als 1,8E-5 x 0,1 x 4 = 7,2E-6 berechnet werden.
Nehmen Sie die Quadratwurzel des in Schritt 1 erhaltenen Werts. Im Beispiel ist es sqrt (7.2E-6) = 2.683E-3. (Beachten Sie, dass dieses Ergebnis auf Tausendstel gerundet ist.)
Subtrahieren Sie den Kb-Wert von der in Schritt 2 erhaltenen Zahl und dividieren Sie das Ergebnis durch 2, um die Konzentration der Hydroxidionen (OH-) zu berechnen. In unserem Beispiel ist = (2.683E-3 - 1.8E-5) / 2 = 1.333E-3 molar.
Teilen Sie die Größe 1E-14 durch die Konzentration der Hydroxidionen (Schritt 3), um die Konzentration der Protonen zu berechnen: = 1E-14 /. In unserem Beispiel = 1E-14 / 1.333E-3 = 7.502E-11.
Nehmen Sie den Logarithmus (mit der Basis 10) der Protonenkonzentration (Schritt 4) und multiplizieren Sie das Ergebnis mit -1, um den pH-Wert zu berechnen. In diesem Beispiel ist pH = -1 x log (7,502E-11) = 10,12.