pH-ul soluțiilor apoase de baze tari

Ionizarea bazelor în apă are ca rezultat formarea ionilor hidroxil.

 

Bazele tari disociază complet în apă: $MO{H}_{\mathit{\left(}\mathit{s}\mathit{\right)}}\mathit{ }\stackrel{{\mathit{H}}_{\mathit{2}}{\mathit{O}}_{\mathit{\left(}\mathit{l}\mathit{\right)}}}{\mathit{\to }}\mathit{ }{M^{\mathit{+}}}_{\mathit{\left(}\mathit{a}\mathit{q}\mathit{\right)}}\mathit{ }\mathit{+}\mathit{ }H{O^{\mathit{-}}}_{\mathit{\left(}\mathit{a}\mathit{q}\mathit{\right)}}$

Se consideră concentrația molară a bazei ca fiind C_B.

La disocierea unei baze tari în apă: [HO^-] = C_B

 Concentrația ionilor hidroniu din soluția unei baze se calculează folosind produsul ionic al apei:

$\left[{\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}\right] = \frac{{\mathrm{k}}_{\mathrm{w}}}{\left[{\mathrm{HO}}^{-}\right]}=\frac{1,0·{10}^{-14}}{{\mathrm{C}}_{\mathrm{B}}}$

pH-ul unei soluții de bază tare se calculează astfel:

$\mathrm{pH}=-\lg \left[{\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}\right] =-\lg \frac{{10}^{-14}}{{\mathrm{C}}_{\mathrm{B}}} \Rightarrow \mathbf{pH}\mathbf{=}\mathbf{14}\mathbf{+}\mathbf{lg}\mathbf{ }{\mathbf{C}}_{\mathbf{B}}$

Pentru calculul pH-ului unei soluții de Ca(OH)₂ (hidroxid de calciu), nu se poate aplica această relație de calcul a pH-ului, deoarece în acest caz, la ionizarea completă în apă se obțin doi ioni hidroxil. 

De exemplu, trebuie să aflăm pH-ul unei soluții Ca(OH)₂ 0,01 M:

$\mathrm{Ca}(\mathrm{OH}{)}_{2 \left(\mathrm{s}\right)} \stackrel{{\mathrm{H}}_2{\mathrm{O}}_{\left(\mathrm{l}\right)}}{\to } {{\mathrm{Ca}}^{2+}}_{\left(\mathrm{aq}\right)} + 2{{\mathrm{HO}}^{-}}_{\left(\mathrm{aq}\right)}$

$$\begin{gathered} \left[{\mathrm{HO}}^{-}\right] = 2·0,01 \mathrm{mol}/\mathrm{L} \\ \left[{\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}\right] = \frac{{\mathrm{k}}_{\mathrm{w}}}{\left[{\mathrm{HO}}^{-}\right]}=\frac{{10}^{-14}}{2·{10}^{-2}}=\frac{{10}^{-12}}{2} \mathrm{mol}/\mathrm{L} \\ \mathrm{pH}=-\lg \left[{\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}\right] = -\lg \frac{{10}^{-12}}{2} = -(\lg {10}^{-12} - \lg 2)=-\lg {10}^{-12} + \lg 2 \\ \mathrm{pH}=12 + 0,3 = 12,3 \end{gathered}$$