Grado di dissociazione NH3 in soluzione NH3 0.05 M e pH=8.5

il ph di una soluzione di ammoniaca 0,05 M è stato portato a 8,5 mediante l'aggiunta di un acido forte.Calcolare il grado di dissociazione dell'ammoniaca(kb=1,85x10^-5)

Per portare il pH a 8.5, si è formata una soluzione tampone della coppia acido-base NH4+/NH3.

Quindi la reazione acido base è:

NH3 + H3O+ -> NH4+

con H3O+ in difetto

poniamo [NH4+] = X
Supponiamo che l'aggiunta di acido non faccia variare il volume, quindi:

[NH3] = 0.05 - X

[NH4+] = X

applicando l'equazione di HENDERSON-HASSELBACH

pOH = pKb + Log [acido]/[base]
pOH= 14 - pH

14 - 8.5 = 4.73 + Log X/(0.05 - X)

applicando le proprietà dei logaritmi

10^(5.5 - 4.73) = X/(0.05 - X)

5.89(0.05 - X) = X

0.294 - 5.89*X = X

X = 0.294/6.89 = 0.0427

Quindi a reazione completata, avremo

[NH3] = 0.05 - 0.0427 = 0.0073 M

[NH4+] = 0.0427 M

Il pH è determinato dall'equilibrio

NH3 + H2O -> NH4+ + OH-

[OH] = 10^-pOH = 10^-5.5 = 3.16*10^-6

ma la [OH] risulta uguale alla [NH3] che reagisce, pertanto ne deriva che

α = [NH3] reagita/[NH3] iniziale
α = 3.16*10^-6/0.0073 = 4.33*10^-4