Solutions de base faible

Une base faible, comme l'ammoniac, est une base Brønsted qui accepte un proton de l'eau pour produire l'ion hydroxyde. Les bases faibles réagissent partiellement avec l'eau selon leur constante de dissociation de base, Kb, qui est de 1, 76 10⁻⁵ pour l'ammoniac. Le Kb pour l'ammoniac peut être exprimé comme la concnentration d'ion ammonium multipliée par la concentration d'ion hydroxyde divisée par la concentration d'ammoniac à l'équilibre.

Le Kb peut être utilisé pour déterminer la concentration en ions hydroxyde dans une solution de base faible et par conséquent, le pOH et le pH de la solution. La concentration en ions hydroxyde et le pH de 0, 23 M de solution d'ammoniac peut être déterminé en utilisant sa constante de dissociation de base et en préparant un tableau ICE contenant les valeurs initiales et d'équilibre de l'ammoniac, d'ions d'ammonium et ions hydroxyde. Substitution des concentrations d'équilibre dans l'expression Kb, Kb est égal à x fois x divisé par 0, 23 moins x.

Comme les bases faibles montrent une dissociation partielle, 0, 23 moins x peut être considéré comme égal à environ 0, 23. Lorsque l'équation est résolue, x est égal à 2 10⁻³ molaire. Le rapprochement 0, 23 moins x est égale à 0, 23 est valable ici car la concentration en ions hydroxyde est seulement de 0, 86%de 0, 23 molaire.

Pour calculer le pH de cette solution, déterminez d'abord le pOH en prenant le log négatif de la concentration en ions hydroxyde, ce qui est égale à 2, 70. Le pH peut être déterminé en utilisant la formule:pH plus pOH égal à 14 et calculé à 11, 30. Le Kb pour une solution de base faible peut être calculé si le pH de la solution de base faible est connu.

La méthylamine est une base faible qui se dissocie dans l'eau en ions méthylammonium et les ions hydroxyde. Le Kb de la méthylamine peut être exprimé en concentration en méthylammonium ionique multipliée par la concentration d'ion hydroxyde divisée par la concentration de méthylamine à l'équilibre. Pour calculer le Kb d'une solution de méthylamine de 0, 040 molaire avec un pH de 11, 6, il faut d'abord calculer le pOH suivi de sa concentration en ions hydroxyde.

Comme le pH étant de 11, 60, le pOH est de 2, 40, et sa concentration en ions hydroxyde est de 4, 0 10⁻³. La table ICE peut être construite à partir de l'initiale et les concentrations d'équilibre de méthylamine, méthylammonium et hydroxyde. La substitution des concentrations d'équilibre dans l'expression pour le Kb donne la valeur de Kb, qui est de 4, 4 10⁻⁴.