Concentrazione dello ione ammonio
Calcolo della concentrazione dello ione ammonio
Si determini la concentrazione dello ione ammonio (NH4+) in una soluzione 0,1 M di ammoniaca.
Si sappia che Kb (NH3) = 1,8 · 10-5.
Svolgimento dell'esercizio
L'esercizio chiede di calcolare la concentrazione dello ione ammonio in una soluzione 0,1 M di NH3.
La reazione di ionizzazione dell'ammoniaca è la seguente:
NH3 + H2O ⇄ NH4+ + OH−
L'equazione chimica ci dice che all'equilibrio la [OH−] eguaglia la [NH4+], infatti per ogni mole di NH3 che reagisce con l'acqua si ottiene una mole di ione ammonio e una mole di ione idrossido.
Siccome abbiamo a che fare con una base debole relativamente concentrata, si può ritenere, come spiegato nelle dispense relative al calcolo del pH di basi deboli, che solo una piccola percentuale di molecole di NH3 siano ionizzate.
In base a quanto descritto nella dispensa, è possibile determinare la [OH−] con questa formula:
Ricordando che:
Kb (NH3) = 1,8 · 10-5
e che:
Cb = [NH3] = 0,1 mol/L
si ha che:
[OH−] = √(1,8 · 10-5 · 0,1)
ovvero:
[OH−] = √(1,8 · 10-6) = 1,3 · 10-3 M
Ricordando quanto detto in precedenza, ovvero che all'equilibrio vale la seguente relazione:
[OH−] = [NH4+]
risulta che:
[NH4+] = 1,3 · 10-3 M
Pertanto la concentrazione dello ione ammonio in una soluzione 0,1 M di ammoniaca è pari a 1,3 · 10-3 mol/L.
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