Una soluzione acquosa di ammoniaca agisce come una base debole perché può accettare un protone (H+) dall'acqua. Quando l'ammoniaca si dissolve in acqua, subisce una reazione con l'acqua per formare ioni ammonio (NH4+) e ioni idrossido (OH-). La costante di equilibrio per questa reazione è piccola, il che significa che solo una piccola quantità di ammoniaca viene convertita in ioni ammonio e ioni idrossido. Tuttavia, la piccola quantità di ioni idrossido prodotti è sufficiente a rendere basica la soluzione.

La reazione tra ammoniaca e acqua può essere rappresentata dalla seguente equazione:

NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH-

La costante di equilibrio per questa reazione è:

Kb =[NH4+][OH-]/[NH3]

A 25°C, Kb =1,8 × 10^-5. Ciò significa che per ogni mole di ammoniaca che si dissolve in acqua vengono prodotte solo 1,8 × 10^-5 moli di ioni ammonio e ioni idrossido.

La piccola quantità di ioni idrossido prodotti è sufficiente a rendere basica la soluzione. Questo perché gli ioni idrossido sono basi forti e possono dissociarsi completamente in acqua per formare ioni idrogeno (H+) e ioni idrossido. Gli ioni idrogeno prodotti dalla dissociazione degli ioni idrossido reagiscono con l'acqua per formare ioni idronio (H3O+). Gli ioni idronio sono responsabili dell'acidità delle soluzioni.

Il pH di una soluzione acquosa di ammoniaca può essere calcolato utilizzando la seguente equazione:

pH =14-pOH

Il pOH di una soluzione acquosa di ammoniaca può essere calcolato utilizzando la seguente equazione:

pOH =-log[OH-]

A 25°C, il pH di una soluzione 0,1 M di ammoniaca è 11,63. Ciò significa che la soluzione è basilare.