تحديد الرقم الهيدروجيني (pH) لمحاليل الملح

قد تكون المحاليل الملحية حمضية،أو قاعدية،أو محايدة. يمكن اختبار الأيونات المنفردة لتحديد ما إذا كانت قيمة pH لمحلولها أقل،أو أكثر،أو مساوية لـ7 pH. الأملاح،التي تحتوي على أيونات موجبة وانيونات سالبة محايدة من حيث pH،تشكّل محاليل محايدة.

تتكوّن هذه الأملاح من أيونات مقابلة لحمض قوي وقاعدة قوية. محلول مائي نقي من نترات البوتاسيوم،ستكون قيمة pH فيه 7،لأنه لا البوتاسيوم ولا النترات تمتلك خواصّحمضية أو قاعدية. الأملاح التي تحتوي على أيون موجب،مقابل لقاعدة ضعيفة وعلى أنيون،مقابل لحمض قوي،ستكون قيمة pH فيها أقل من 7.

في محلول من بروميد الأمونيوم،تكون أيونات البروميد محايدة من حيث pH،بينما أيونات الأمونيوم هي حمضية وتمنح بروتونات لجزيئات الماء. الأملاح التي تحتوي على أيون موجب،مقابل لقاعدة قوية وأيون سالب،مقابل لحمض ضعيف،ستكون قيمة pH فيها أعلى من 7. في محلول أسيتات الصوديوم،تكون أيونات الصوديوم محايدة من حيث pH،بينما تكون أيونات الأسيتات قاعدية وتستقبل البروتونات من جزيئات الماء.

تحتوي بعض الأملاح على أيونات موجبة وسالبة تكون مقابلة لحمض ضعيف وقاعدة ضعيفة،على التوالي. سيكون المحلول حمضيًا،إذا كانت Ka للأيون الموجب أكبر من Kb للأيون السالب،وسيكون قاعديًا،إذا كانت Kb للأيون السالب أكبر من Ka للأيون الموجب،وسيكون المحلول محايداًإذا تساوت Ka مع Kb.في محلول من نترات الأمونيوم،فإن Ka للأمونيوم أكبر من Kb لأيونات النترات،وبالتالي سيكون المحلول حمضيًا. قيمة pH الدقيقة لمحلول ملحي،يحتوي على أيون حمضي أو قاعدي،يمكن تحديدها باستخدام ثابت التفكك للحمض المرافق أو القاعدة المرافقة لذلك الأيون.

قيمة pH لسيانيد الصوديوم الذي تركيزه 0.35 مولار،يمكن تحديدها بحساب قيمة Kb للسيانيد،من خلال قيمة Ka لحمضه المرافق حمض الهيدروكلوريك وإعداد جدول مراقبة التغير ICE لتحديد التركيز عند التوازن. بما أن أيونات الصوديوم الموجبة لا تتفاعل مع الماء،فإنها لا تؤثر على قيمة pH ويمكن حذفها. وعلى العكس،أيونات السيانيد تستقبل بروتونات من جزيئات الماء وتكّون أيونات هيدروكسيد.

يمكن تحديد قيمة Kb لأيونات السيانيد،باستخدام المعادلة Ka مضروبة في Kb تساوي Kw.بما أن Ka لحمض الهيدروسيانيك تساوي 4.90 10-¹،و Kb لأيونات السيانيد تساوي 2.04 10⁻⁵. يكون Kb مساوي لتركيز حمض الهيدروسيانيك مضروبة في تركيز أيونات الهيدروكسيد ثم قسمة الناتج على تركيز أيونات السيانيد. يمكن بناء جدول مراقبة تغيير ICE،للتعبير عن التركيز الأولي والتركيز عند التوازن.

باستبدال تركيزات التوازن في المعادلة،فإن Kb يساوي x مضروبة في x ومقسومة على 0.35،ويمكن التحقق منها لاحقًا عبر قاعدة الـ 5%بحل المعادلة،تكون قيمة x 2.7 10-³ مولار. بما أن،x تساوي فقط 0.77%من 0.35 مولار،يكون التقريب 0.35 ناقص x و الذي يساوي 0.35،صحيحًا. يمكن حساب pOH للمحلول بأخذ اللوغاريتم السالب لـ 2.7 10-³ مولار والذي يساوي 2.57.

تُحدد قيمة pH للمحلول باستخدام المعادلة:pH زائد pOH تساوي 14،بالتالي تكون قيمة pH لمحلول سيانيد الصوديوم هذا 11.43.