Soluzioni di basi deboli

Una base debole, come l’ammoniaca, è una base di Brønsted che accetta un protone dall’acqua per produrre lo ione idrossido. Le basi deboli reagiscono parzialmente con l’acqua secondo la loro costante di dissociazione delle basi, Kb, che per l’ammoniaca è 1, 76 10⁻⁵. Il valore della Kb per l’ammoniaca può essere espresso come la concentrazione di ioni ammonio moltiplicata per la concentrazione di ioni idrossido divisa per la concentrazione di ammoniaca in equilibrio.Kb può essere utilizzata per determinare la concentrazione di ioni idrossido in una soluzione di una base debole e, di conseguenza, il pOH e il pH della soluzione. La concentrazione di ioni idrossido e il pH di 0, 23 M della soluzione di ammoniaca possono essere determinati usando la sua costante di dissociazione delle basi e preparando una tabella ICE, contenente i valori iniziali e di equilibrio di ammoniaca, ioni ammonio e ioni idrossido. Sostituendo le concentrazioni di equilibrio nell’espressione per la Kb, Kb è uguale a x volte x diviso per 0, 23 meno x.Poiché le basi deboli mostrano una dissociazione parziale, 0, 23 meno x può essere considerato approssimativamente 0, 23. Quando l’equazione è risolta, x è uguale a 2 10⁻³ molare. L’approssimazione 0, 23 meno x è uguale a 0, 23, è valida qui, poiché la concentrazione di ioni idrossido è solo lo 0, 86 percento di 0, 23 molare.Per calcolare il pH di questa soluzione, occorre determinare prima il pOH, prendendo il log negativo della concentrazione di ioni idrossido, che è uguale a 2, 70. Il pH può essere determinato utilizzando la formula:pH più pOH pari a 14 e calcolato essere 11, 30. Il valore della Kb per una soluzione di una base debole può essere calcolato se il pH della soluzione della base debole è noto.La metilammina è una base debole che si dissocia parzialmente in acqua in ioni metilammonio e ioni idrossido. Il valore della Kb per la metilammina può essere espresso come la concentrazione di ioni metilammonio, moltiplicata per la concentrazione di ioni idrossido divisa per la concentrazione di metilammina in equilibrio. Per calcolare la Kb di una soluzione di metilammina molare 0, 040 a pH 11, 6, è necessario prima calcolare il pOH seguito dalla sua concentrazione di ioni idrossido.Poiché il pH è 11, 60, il pOH è 2, 40 e la sua concentrazione di ioni idrossido è 4, 0 10³. La tabella ICE può essere costruita dalle concentrazioni iniziali e di equilibrio di metilammina, metilammonio e idrossido. Sostituendo le concentrazioni in equilibrio nell’espressione per Kb si ottiene il valore della Kb, che è 4, 4 10⁻⁴.