Tampone: NH3 + NH4Cl,calcolo del pH con aggiunta anche di HCl
 

A 300 ml di una soluzione tampone contenente ammoniaca 0,03 M e cloruro di ammonio 0,04M vengono aggiunti 3 ml di una soluzione di acido cloridrico 0,5M. Calcolare il pH della soluzione risultante,trascurando la variazione di volume. (pKb=4,74).

Tampone basico: resta tale dopo l'aggiunta di HCl.
pOH = pKb + log (Cs/Cb)

Cs e Cb sono note solo prima dell'aggiunta di HCl e vanno quindi ricalcolate per tenere conto della reazione irreversibile:
NH3 + HCl --> NH4Cl

moli iniziali sono:
moli NH3 = C * V = 0,03 x 0,3 = 0,009 moli
moli NH4 = 0,04 * 0,3 = 0,012 moli
moli HCl = 0,5 * 0,003 = 0,0015 moli

Quando la reazione NH3 + HCl --> NH4Cl si e' completata, HCl e' stato consumato tutto (e' il reagente in difetto) e 0,0015 moli di NH3 sono state trasformate in altrettante moli di NH4.

Numeri di moli finali:
moli NH3 = 0,009 - 0,0015 = 0,0075 moli
moli NH4 = 0,012 + 0,0015 = 0,0135 moli

Si noti che la somma moli NH3 + moli NH4 e' costante (0,009 + 0,012 = 0,0075 + 0,0135 = 0,021).

Le concentrazioni finali della base e del sale risultano:
Cb = n / V
Cb= 0,0075 / 0,3 = 0,025 M
Cs = 0,0135 / 0,3 = 0,045 M

pOH = 4,74 + log (0,045 / 0,025) = 5,0
pH = pKw - pOH = 14 - 5 = 9