$0.05\, M$ अमोनिया विलयन की आयनन मात्रा तथा $pH$ ज्ञात कीजिए। अमोनिया के आयनन-स्थिरांक का मान तालिका $7.7$ में दिया गया है। अमोनिया के संयुग्मी अम्ल का आयनन स्थिरांक भी ज्ञात कीजिए।
$NH _{3}+ H _{2} O \rightleftharpoons NH _{4}^{+}+ OH ^{-}$
We use equation $(7.33)$ to calculate hydroxyl ion concentration,
$\left[ OH ^{-}\right]= c \alpha=0.05 \alpha$
$K_{ b }=0.05 \alpha^{2} /(1-\alpha)$
The value of $\alpha$ is small, therefore the quadratic equation can be simplified by neglecting $\alpha$ in comparison to $1$ in the denominator on right hand side of the equation,
Thus,
$K_{ b }= c \alpha^{2}$ or $\alpha=\sqrt{\left(1.77 \times 10^{-5} / 0.05\right)}$ $=0.018$
$\left[ OH ^{-}\right]= c \alpha=0.05 \times 0.018=9.4 \times 10^{-4} \,M$
$\left[ H ^{+}\right]=K_{ w } /\left[ OH ^{-}\right]=10^{-14} /\left(9.4 \times 10^{-4}\right)$
$=1.06 \times 10^{-11}$
$pH =-\log \left(1.06 \times 10^{-11}\right)=10.97$
Now, using the relation for conjugate acid-base pair,
$K_{ a } \times K_{ b }=K_{ w }$
using the value of $K_{ b }$ of $NH _{3}$ from Table
Base | $K _{ b }$ |
Dimethylamine, $\left( CH _{3}\right)_{2} NH$ | $5.4 \times 10^{-4}$ |
Triethylamine, $\left( C _{2} H _{5}\right)_{3} N$ | $6.45 \times 10^{-5}$ |
Ammonia, $NH _{3}$ or $NH _{4} OH$ | $1.77 \times 10^{-5}$ |
Quinine, ( $A$ plant product) | $1.10 \times 10^{-6}$ |
Pyridine, $C _{5} H _{5} N$ | $1.77 \times 10^{-9}$ |
Aniline, $C _{6} H _{5} NH _{2}$ | $4.27 \times 10^{-10}$ |
Urea, $CO \left( NH _{2}\right)_{2}$ | $1.3 \times 10^{-14}$ |
We can determine the concentration of conjugate acid $NH _{4}^{+}$
$K_{ a }=K_{ w } / K_{ b }=10^{-14} / 1.77 \times 10^{-5}$
$=5.64 \times 10^{-10}$
वियोजन स्थिरांक ${K_a}$ एवं सान्द्रण $c$ के दुर्बल अम्ल में $ [H+] $ बराबर होता है
$310 \,K$ पर जल का आयनिक गुणनफल $2.7 \times 10^{-14}$ है। इसी तापक्रम पर उदासीन जल की $pH$ ज्ञात कीजिए।
यदि एक दुर्बल अम्ल के $0.1 \,M$ विलयन को स्थिर ताप पर $0.01\,M$ तक तनु किया गया हो तो क्या होगा
ब्रोमोएसीटिक अम्ल की आयनन की मात्रा $0.132$ है। $0.1\, M$ अम्ल की $pH$ तथा $p K_{ a }$ का मान ज्ञात कीजिए।
$0.2\, M\, NH _{4} Cl$ तथा $0.1\, M\, NH _{3}$ के मिश्रण से बने विलयन के $pH$ की गणना कीजिए। $NH _{3}$ विलयन की $pK _{ b }=4.75$ है।