PH soluzione risultante da mescolamento NH3+acido perclorico
 

Si mescolano due soluzioni aquose 150 ml di ammoniaca 0.42M con 120 ml di acido perclorico 0.23M quale sarà il ph della soluzione risultante? che tipo di sistema chimico si viene a formare?

NH₃ + HClO₄ --------> NH₄⁺ + ClO₄⁻

Vediamo ora la quantità in moli dei reagenti come prodotto tra le concentrazioni e i rispettivi volumi:
n(NH₃) = [NH₃] * V = 0,42 * 0,150 = 0,0630 mol
n(HClO₄) = [HClO₄] * V = 0,23 * 0,120 = 0,0276 mol

Il reagente limitante è HClO₄: reagiranno perciò 0,0276 moli di NH₃ con 0,0276 HClO₄ per formare altrettante moli di prodotti (NH₄⁺ e ClO₄⁻). La quantità in moli di NH₃ eccede rispetto a quella stechiometricamente necessaria per reagire. Le moli in eccesso saranno:
n(NH₃)ecc = 0,0630 - 0,0276 = 0,0354 mol

All'equilibrio avremo, oltre allo ione ClO₄⁻ (che è la base coniugata di un acido debole perciò sarà una base debolissima non in grado di influenzare il pH), la base debole NH₃ e il suo acido coniugato NH₄⁺. Queste due specie costituiscono un sistema tampone il cui pOH è dato dalla formula di Handerson - Hasselbach

pOH = pKb + log ( ns / na)

dove:
pKb = - log (Kb)
Kb = costante di dissociazione basica di NH₃ = 1,8 * 10ˉ⁵
ns = moli di sale all'equilibrio = moli di acido coniugato della base debole all'equilibrio = moli di NH₄⁺ = 0,0276 mol
na = moli di base all'equilibrio = moli in eccesso di NH₃ = 0,0354 mol

otteniamo quindi il valore di pOH:
pOH = - log (1,8 * 10ˉ⁵) + log ( 0,0276 / 0,0354) = 4,74 - 0,10 = 4,64

Il valore del pH è:
pH = 14 - pOH = 14 - 4,64 = 9,34