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암모니아 (NH3)는 물에 쉽게 용해되고 염기로 작용하는 가스입니다. 암모니아 균형은 방정식 NH3 + H2O = NH4 (+) + OH (-)로 설명됩니다. 공식적으로 용액의 산도는 pH로 표현됩니다. 이것은 용액에서 수소 이온 (양성자, H +) 농도의 로그입니다. 염기 해리 상수 (Kb)는 Kb = [NH4 +] [OH-] / [NH3]로 정의됩니다 (대괄호는 용액 내 이온 또는 분자의 몰 농도를 나타냄). Kb는 주어진 온도에서 일정하며 일반적으로 25ºC에서 표로 작성됩니다. 암모니아의 Kb 값은 1.8 E-5입니다 (표기 "E-5"는 "10에서 -5"를 의미).
1 단계
Kb 값에 암모니아의 총 농도와 4를 곱합니다. 총 농도는 용액에서 [NH4 +]와 [NH3]의 합입니다. 이것은 pH 계산을 위해 알려 져야합니다. 예를 들어 농도가 0.1 몰이면 해당 단계의 값은 1.8 E-5 x 0.1 x 4 = 7.2 E-6으로 계산되어야합니다.
2 단계
1 단계에서 얻은 결과의 제곱근을 취합니다. 예제에서는 7.2 E-6 = 2.683 E-3의 제곱근입니다 (결과는 1000 분의 1로 반올림되었습니다).
3 단계
2 단계에서 얻은 숫자에서 Kb 값을 뺀 다음 결과를 2로 나누어 수산화 이온 (OH-)의 농도를 계산합니다. 이 예에서 [OH-] = (2.683 E-3-1.8 E-5) / 2 = 1.333 몰 E-3.
4 단계
값 1 E-14를 수산화 이온의 농도 (단계 3)로 나누어 양성자의 농도 [H +] : [H +] = 1 E-14 / [OH-]를 계산합니다. 예제에서 [H +] = 1 E-14 / 1,333 E-3 = 7,502 E-11.
5 단계
양성자 농도 (4 단계)의 로그 (밑수 10)를 취하고 결과에 -1을 곱하여 pH를 계산합니다. 이 예에서 pH = -1 x log (7.502 E-11) = 10.12.