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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-:

teoria di bronsted e lowry

In realtà tende ad avvenire anche la reazione inversa:

Ione ammonio + ossidrile

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):

bronsted e lowry

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 (Kb) calcolata alla temperatura di 25°C è pari a 1,85·10-5:

Kb ammoniaca

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) Cb della soluzione di ammoniaca, è possibile determinare la concentrazione degli ioni OH- mediante la seguente formula:

pOH base debole

in cui:

  • Kb è la costante di ionizzazione basica (Kb) dell'ammoniaca che alla temperatura di 25°C vale 1,85·10-5:
  • Cb 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 Cb / Kb è maggiore di 100.

Prova a risolvere questo esercizio

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

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

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