Reaksi yang terjadi antara gas NH3 dengan air adalah sebagai berikut:

NH3(g) + H2O(l) -> NH4OH(aq)

Kita dapat menentukan jumlah mol NH3 yang dilarutkan dalam air murni sebagai berikut:

n(NH3) = V(NH3) x P(NH3) / (R x T)

Diketahui:

V(NH3) = 280 mL = 0,280 L

P(NH3) = tekanan gas NH3 pada kondisi STP = 1 atm

R = tetapan gas ideal = 0,08206 L atm / (mol K)

T = suhu pada kondisi STP = 273 K

Sehingga,

n(NH3) = 0,280 L x 1 atm / (0,08206 L atm / (mol K) x 273 K)

= 0,0113 mol

Kita dapat menentukan jumlah mol NH4OH yang terbentuk dari reaksi di atas sebagai berikut:

n(NH4OH) = n(NH3) = 0,0113 mol

Konsentrasi NH4OH dalam larutan adalah:

C(NH4OH) = n(NH4OH) / V(larutan)

Namun, kita belum mengetahui volume larutan yang dihasilkan dari proses tersebut. Oleh karena itu, kita perlu menghitung volume larutan terlebih dahulu.

Volume larutan yang dihasilkan adalah:

V(larutan) = V(air) + V(NH3)

Kita diketahui bahwa:

V(air) = 2,5 L = 2500 mL

Sehingga,

V(larutan) = 2500 mL + 280 mL

= 2780 mL = 2,780 L

Kita dapat menghitung konsentrasi ion hidroksida (OH-) dalam larutan NH4OH dengan menggunakan tetapan ionisasi (Kb) NH4OH, yang berhubungan dengan tetapan ionisasi air (Kw) sebagai berikut:

Kb(NH4OH) = Kw / Ka(NH4+)

Kita diketahui bahwa Ka(NH4+) = 5,6 x 10^-10 (konstanta asam ion ammonium). Oleh karena itu, Kb(NH4OH) dapat dihitung sebagai berikut:

Kb(NH4OH) = Kw / Ka(NH4+)

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

= 1,8 x 10^-5

Kita juga diketahui bahwa:

[NH4OH] = [NH4+] (konsentrasi NH4OH dan NH4+ adalah sama karena NH4OH terdisosiasi menjadi NH4+ dan OH- dalam air)

[OH-] = Kb(NH4OH) x [NH4OH]^2

Dengan mengganti nilai Kb(NH4OH) dan [NH4OH] dengan nilai yang sudah diketahui, kita dapat menghitung [OH-]:

[OH-] = Kb(NH4OH) x [NH4OH]^2

= 1,8 x 10^-5 x (0,0113 mol / 2,780 L)^2

= 2,55 x 10^-7 M

Sehingga, konsentrasi ion hidroksida dalam larutan NH4OH adalah