a. pH masing-masing larutan sebelum dicampurkan:

Untuk asam asetat (CH3COOH):

Ka(CH3COOH) = 1.8 x 10^-5

[CH3COOH] awal = 0.4 M

[H+] awal = sqrt(Ka x [CH3COOH] awal) = sqrt(1.8 x 10^-5 x 0.4) = 0.001897 M

pH = -log[H+] = -log(0.001897) = 2.72

Untuk natrium hidroksida (NaOH):

[NaOH] awal = 0.2 M

[OH-] awal = [NaOH] awal = 0.2 M

pOH = -log[OH-] = -log(0.2) = 0.70

pH = 14 - pOH = 14 - 0.70 = 13.30

b. pH larutan setelah reaksi:

Reaksi yang terjadi adalah netralisasi antara CH3COOH dan NaOH, sehingga CH3COOH dan NaOH akan bereaksi membentuk garam natrium asetat (CH3COONa) dan air (H2O). Persamaan reaksi sebagai berikut:

CH3COOH + NaOH -> CH3COONa + H2O

Molaritas CH3COOH dan NaOH sebelum dicampurkan sama, yaitu 0,4 M dan 0,2 M, sehingga asam dan basa akan bereaksi dengan perbandingan 1:1.

Maka jumlah mol CH3COOH = 0,4 M x 0,050 L = 0,02 mol

Jumlah mol NaOH = 0,2 M x 0,050 L = 0,01 mol

Karena CH3COOH dan NaOH bereaksi dengan perbandingan 1:1, maka jumlah mol yang tersisa setelah bereaksi adalah 0,02 - 0,01 = 0,01 mol CH3COOH. Maka molaritas CH3COOH setelah bereaksi adalah:

[CH3COOH] setelah bereaksi = mol CH3COOH tersisa / volume larutan total setelah dicampurkan

= 0,01 mol / (50 mL + 50 mL) = 0,1 M

Karena CH3COOH dan NaOH bereaksi membentuk garam asetat, maka jumlah mol garam asetat yang terbentuk adalah 0,01 mol. Maka molaritas garam asetat adalah:

[CH3COONa] = mol garam asetat / volume larutan total setelah dicampurkan

= 0,01 mol / (50 mL + 50 mL) = 0,1 M

Karena CH3COOH dan NaOH bereaksi membentuk air, maka konsentrasi ion hidrogen dan ion hidroksida akan berkurang. Konsentrasi ion hidrogen setelah bereaksi adalah:

[H+] = sqrt(Ka x [CH3COOH] setelah bereaksi / [CH3COONa])

= sqrt(1.8 x 10^-5 x 0.1 / 0.1) = 0.00134 M