[OH-] = Kb·Cb/Cs = 1,8·10-5
pOH = -log [OH-] = -log 1,8·10-5 = 4,74
pH = 14 – pOH = 14 – 4,74 = 9,26
Per portare il pH della soluzione tampone ad un valore inferiore, cioè da 9,26 a 8,75, è quindi necessario aggiungere una sostanza acida, cioè HCl. Per determinare la quantità in moli di HCl necessaria, bisogna tenere presente che, aggiungendo alla soluzione tampone x moli di HCl, una pari quantità di ammoniaca si trasforma in NH4Cl:NH3(aq) + HCl(aq) → NH4Cl(aq)
Le 0,25 mol di sale aumentano quindi di una quantità x mentre le 0,25 mol di ammoniaca diminuiscono di una quantità x. Essendo nota la concentrazione di ioni H+ finale, e quindi anche la [OH-] finale, si può ricavare il valore di x risolvendo l’equazione[OH-]finale = Kb · (0,25 – x) / (0,25 + x)
pOHfinale = 14 – pH = 14 – 8,75 = 5,25
[OH-]finale = 10-pOH = 10-5,25 = 5,62·10-6
5,62·10-6 = 1,8·10-5 · (0,25 – x) / (0,25 + x)
x = 0,131
n HCl = 0,131 mol
m HCl = n HCl · mmolare = 0,131 mol · 36,45 g/mol = 4,79 g
In conclusione, il valore del pH iniziale della soluzione tampone è 9,26 e per portarlo a 8,75 è necessario aggiungere una massa di HCl, espressa con il corretto numero di cifre significative, pari a 4,8 g.