Ποιο είναι το ποσοστό ιονισμού της αμμωνίας σε αυτή τη συγκέντρωση;

Το ποσοστό ιονισμού της αμμωνίας σε μια δεδομένη συγκέντρωση μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τη σταθερή έκφραση ισορροπίας για τον ιονισμό της αμμωνίας, που είναι:

$$ kb =\ frac {[nh4+] [oh-]} {[nh3]} $$

Όπου η ΚΒ είναι η σταθερά ιονισμού βάσης για την αμμωνία, [NH4+] είναι η συγκέντρωση ιόντων αμμωνίου, είναι η συγκέντρωση ιόντων υδροξειδίου και [NH3] είναι η συγκέντρωση της αμμωνίας.

Σε συγκέντρωση 0,1 Μ, ο ιονισμός της αμμωνίας δεν είναι σημαντική και η συγκέντρωση ιόντων αμμωνίου και ιόντων υδροξειδίου μπορεί να θεωρηθεί αμελητέα σε σύγκριση με τη συγκέντρωση αμμωνίας. Επομένως, μπορούμε να απλοποιήσουμε τη σταθερή έκφραση ισορροπίας σε:

$$ kb =\ frac {[oh-]^2} {[nh3]} $$

Υποθέτοντας την πλήρη διάσπαση του νερού, η συγκέντρωση ιόντων υδροξειδίου είναι ίση με την τετραγωνική ρίζα του ιοντικού προϊόντος του νερού (KW):

$$ [oh-] =\ sqrt {kw} =\ sqrt {1.0 \ times 10^{-14}} =1.0 \ times 10^{-7} \ m $$

Αντικαθιστώντας τη συγκέντρωση ιόντων υδροξειδίου στην απλοποιημένη έκφραση σταθερής ισορροπίας, παίρνουμε:

$$ kb =\ frac {(1.0 \ times 10^{-7})^2} {[nh3]} $$

$$ [nh3] =\ frac {1.0 \ times 10^{-14}} {kb} =\ frac {1.0 \ times 10^{-14}} {1.8 \ times 10^{-5}} =5.56 \ times 10 {-10} \ m $$

Το ποσοστό ιονισμού της αμμωνίας υπολογίζεται ως εξής:

$$ τοις εκατό \ ionization =\ frac {[nh4+]} {[nh3]+[nh4+]} \ times 100 $$

Δεδομένου ότι η συγκέντρωση ιόντων αμμωνίου είναι αμελητέα σε σύγκριση με τη συγκέντρωση της αμμωνίας, μπορούμε να απλοποιήσουμε την έκφραση σε:

$$ τοις εκατό \ ionization =\ frac {[nh4+]} {[nh3]} \ times 100 $$

Αντικαθιστώντας τη συγκέντρωση αμμωνίας που υπολογίσαμε νωρίτερα, παίρνουμε:

$$ τοις εκατό \ ionization =\ frac {5.56 \ times 10^{-10}} {0.1} \ times 100 =5.56 \ times 10^{-9} \%$$

Ως εκ τούτου, το ποσοστό ιονισμού της αμμωνίας σε συγκέντρωση 0,1 m είναι περίπου 5,56 × 10^{-9} %.