Jawaban: 11,27

Penjelasan:

Untuk menghitung pH dari campuran NH4OH dan HCl, kita perlu menentukan berapa mol asam dan basa yang bereaksi dan berapa mol yang tersisa setelah bereaksi.

Mol HCl = 0,2 M x 0,25 L = 0,05 mol

Mol NH4OH = 0,2 M x 0,25 L = 0,05 mol

Karena HCl bersifat asam kuat dan NH4OH bersifat basa lemah, maka yang bereaksi adalah NH4OH dengan HCl dalam reaksi netralisasi:

NH4OH + HCl → NH4Cl + H2O

Karena n(HCl) = n(NH4OH) = 0,05 mol, maka setelah reaksi habis, tidak ada NH4OH yang tersisa dalam larutan, sehingga seluruh NH4OH bereaksi dan hanya tersisa NH4Cl.

Konsentrasi NH4Cl = mol NH4Cl / volume total larutan

= 0,05 mol / 0,5 L

= 0,1 M

Karena NH4Cl adalah garam hasil netralisasi dari NH4OH dan HCl, maka ionisasi garam akan terjadi dalam air menjadi NH4+ dan Cl-.

NH4Cl → NH4+ + Cl-

Karena NH4+ merupakan asam lemah, maka akan mengalami hidrolisis dengan air:

NH4+ + H2O ⇌ NH3 + H3O+

Sehingga terbentuk ion ammonium (NH4+) dan ion hidrogen (H3O+).

Kb untuk NH4OH adalah 5,6 x 10^-10, sehingga dapat dihitung nilai konstanta ionisasi hidrolisis (Kb') untuk NH4+:

Kb' = Kw / Kb

= 1,0 x 10^-14 / 5,6 x 10^-10

= 1,79 x 10^-5

Karena NH4+ dan H3O+ berperan sebagai asam dan basa, maka dapat dihitung pH dengan menggunakan persamaan:

Kb' = [NH3][H3O+] / [NH4+]

Diketahui bahwa [NH4+] = 0,1 M dan Kb' = 1,79 x 10^-5. Untuk menentukan konsentrasi [NH3] dan [H3O+], kita dapat menggunakan persamaan kesetimbangan:

Kb' = [NH3][H3O+] / [NH4+]

1,79 x 10^-5 = [NH3][H3O+] / 0,1

[NH3][H3O+] = 1,79 x 10^-6

Karena NH4Cl awalnya tidak memiliki konsentrasi ion hidrogen, maka konsentrasi ion hidrogen hanya berasal dari hidrolisis NH4+. Oleh karena itu:

[H3O+] = [NH4+] x akar(Kb' / C)

= 0,1 M x akar(1,79 x 10^-5 / 0,1 M)

= 5,33 x 10^-4 M

Sehingga pH larutan tersebut adalah:

pH = 14 - pOH

= 14 - log[H3O+]

= 14 - log(5,33 x 10^-4)

= 11,27