pOH = pKb + log ([NH4+] / [NH3])
(14 - 9,3) = -log 1,8·10-5 + log ([NH4+] / [NH3])
-0,045 = log ([NH4+] / [NH3])
[NH4+] / [NH3] = 10-0,045 = 0,902
Tale rapporto si può anche intendere come rapporto tra le quantità in moli, dal momento che il volume relativo alle due concentrazioni di base e acido coniugati è il medesimo. Mettendo a sistema tale rapporto con l'equazione che considera che la somma delle moli di ammoniaca e di ione ammonio deve essere uguale al valore iniziale delle moli di ammoniaca, possiamo scrivere:- n NH4+ / n NH3 = 0,902
- n NH4+ + n NH3 = n NH3(iniziale)
n NH3(iniziale) = 0,17 mol/L · 0,150 L = 0,0255 mol
Utilizzando tale valore nel sistema precedentemente impostato e risolvendo si ottiene:n NH3 = 0,0134 mol
n NH4+ = 0,0121 mol
che corrispondono alle moli finali presenti in soluzione. Ora è necessario percorrere il ragionamento al contrario; considerando il seguente equilibrio:NH3 + H3O+ = NH4+ + H2O
si avranno i seguenti valori finali:n NH3 = 0,0134 mol
n H3O+ = 0 mol
n NH4+ = 0,0121 mol
da cui possiamo ricavare i valori iniziali:n NH3 = (0,0134 + 0,0121) mol = 0,0255 mol (dato già conosciuto!)
n H3O+ = (0 + 0,0121) mol = 0,0121 mol
n NH4+ = 0 mol
Per calcolare il volume di soluzione di acido solforico 0,080 M necessario, occorre ricordare che le moli di ioni idrogeno devono essere dimezzate, perché ogni mole di H2SO4 libera due moli di ioni idrogeno:n H2SO4 = (0,0121 mol/2) = 0,0061 mol
V = n H2SO4 / M = 0,0061 mol / (0,08 mol/L) = 0,0762 L = 76,2 mL
Il volume di acido solforico 0,080 M, espresso con il corretto numero di cifre significative, necessario perché la soluzione abbia pH 9,3 è di 76 mL.