NH₃ base forte o debole

L'NH₃ è una base forte o debole?

La teoria di Bronsted e Lowry è una teoria che riguarda gli acidi e le basi e che tiene conto del trasferimento di protoni H⁺ tra le varie sostanze. Secondo tale teoria:

- acido è una sostanza capace di cedere ioni H⁺ (protoni)

- base è una sostanza capace di accettare ioni H⁺ (protoni)

Secondo tale teoria un acido è una sostanza che può donare un protone solo in presenza di una base che lo accetti. Pertanto non esistono acidi e basi come tali, ma solo coppie di acidi e basi che in soluzione acquosa danno luogo a una reazione, la reazione acido-base.

Ne consegue che l'ammoniaca in acqua si comporta da base in quanto l'acqua (a comportamento acido) cede un protone all'ammoniaca formando lo ione ammonio NH₄⁺ e lo ione ossidrile OH⁻:

In realtà tende ad avvenire anche la reazione inversa:

In questo caso è lo ione ammonio NH₄⁺ che si comporta da acido in quanto cede un protone H⁺ allo ione OH⁻ che si comporta invece da base. Pertanto, la reazione acido-base è una reazione di equilibrio che può essere così rappresentata (si noti la doppia freccia tipica delle reazioni all'equilibrio):

È per tale motivo che l'ammoniaca in acqua si comporta da base debole: la reazione dell'ammoniaca con l'acqua avviene solo parzialmente.

Il valore della costante di ionizzazione basica (K_b) calcolata alla temperatura di 25°C è pari a 1,85·10^-5:

Essendo basica, una soluzione di NH₃ colora in blu la cartina tornasole.

Calcolo del pH di una soluzione di ammoniaca

Nota la concentrazione molare (molarità) C_b della soluzione di ammoniaca, è possibile determinare la concentrazione degli ioni OH⁻ mediante la seguente formula:

in cui:

K_b è la costante di ionizzazione basica (K_b) dell'ammoniaca che alla temperatura di 25°C vale 1,85·10^-5:
C_b è la concentrazione dell'ammoniaca nella soluzione acquosa.

È possibile quindi ricavare il pOH:

pOH = -log[OH⁻]

e infine il pH:

pH = 14 - pOH

Ricordiamo che tale formula può essere applicata solo nel caso in cui il rapporto C_b / K_b è maggiore di 100.

Prova a risolvere questo esercizio

Calcolare il pH di una soluzione 0,1M di ammoniaca. Si sappia che K_b (NH₃) = 1,8 · 10^-5.

Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: pH di una soluzione di ammoniaca.

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