Jawaban:

Untuk membuat larutan penyangga dengan pH tertentu, kita perlu menggunakan pasangan konjugat asam-basa yang memiliki kemampuan menetralkan ion hidrogen (H+) dan hidroksida (OH-) dalam larutan. Dalam hal ini, kita akan menggunakan pasangan konjugat NH3/NH4+.

Langkah-langkah yang dapat dilakukan untuk menyelesaikan masalah ini adalah sebagai berikut:

Menentukan pKa dari pasangan konjugat NH3/NH4+.

pKa = pKw - pKb

pKw = 14 (konstanta kesetimbangan air)

pKb = -log(Kb)

pKb = -log(1 x 10^-5) = 5

pKa = 14 - 5 = 9

Menggunakan rumus pH = pKa + log([A-]/[HA]), di mana [A-] adalah konsentrasi ion asam konjugat (NH4+) dan [HA] adalah konsentrasi asam (NH3).

pH = 9 - 2log2

2log2 = 9 - pH

log2 = (9 - pH) / 2

2^(log2) = 2^((9 - pH) / 2)

2 = 10^((9 - pH) / 2)

0,02 M = 10^((9 - pH) / 2)

Menggunakan logaritma basis 10, kita dapat menulis ulang persamaan ini sebagai:

-1 = (9 - pH) / 2

-2 = 9 - pH

pH = 9 + 2

pH = 11

Setelah kita mengetahui bahwa pH yang diinginkan adalah 11, kita dapat menghitung perbandingan konsentrasi [A-] dan [HA].

pH = pKa + log([A-]/[HA])

11 = 9 + log([A-]/[HA])

log([A-]/[HA]) = 11 - 9

log([A-]/[HA]) = 2

[A-]/[HA] = 10^2

[A-]/[HA] = 100

Dalam kasus ini, kita memiliki 100 ml larutan NH3 0,02 M. Dengan demikian, kita perlu menentukan berapa banyak larutan (NH4)2SO4 0,02 M yang perlu ditambahkan untuk mencapai perbandingan 100:1 antara [A-] dan [HA].

Jadi, jumlah larutan (NH4)2SO4 yang perlu dicampur adalah 100 ml × (1/100) = 1 ml.

Dengan demikian, 1 ml larutan (NH4)2SO4 0,02 M harus dicampur dengan 100 ml larutan NH3 0,02 M untuk membuat larutan penyangga dengan pH = 9 - 2log2.

Semoga bermanfaat