Penjelasan:

Untuk menentukan apakah campuran tersebut membentuk larutan penyangga atau tidak, kita perlu menghitung pH larutan dan menentukan apakah pH tersebut berada dalam rentang yang sesuai untuk larutan penyangga asam lemah-basa konjugat.

Pertama-tama, kita perlu menentukan konsentrasi ion hidrogen (H+) dalam larutan. Dalam reaksi antara natrium hidroksida (NaOH) dan asam asetat (CH3COOH), terbentuk ion hidroksida (OH-) dari NaOH dan ion asetat (CH3COO-) dari CH3COOH. Namun, ion hidrogen dari CH3COOH juga ada dalam larutan karena CH3COOH adalah asam lemah.

Kita dapat menggunakan persamaan ionisasi asam asetat untuk menghitung konsentrasi ion hidrogen dalam larutan:

CH3COOH + H2O ⇌ CH3COO- + H3O+

Kita tahu bahwa konsentrasi asam asetat adalah 0,2 M. Karena asam asetat adalah asam lemah, maka tidak semua asam akan bereaksi dan ionisasi akan berada pada tingkat yang kurang dari 100%. Mari kita asumsikan bahwa ionisasi asam asetat adalah x.

K = [CH3COO-][H3O+] / [CH3COOH]

Karena kita menghitung konsentrasi ion hidrogen (H+), maka kita harus menggunakan definisi pH:

pH = -log[H+]

Dalam larutan penyangga, pH harus berada dalam rentang yang sesuai untuk pasangan asam lemah-basa konjugat. Untuk larutan asetat, rentang ini adalah antara 4,75 hingga 5,75.

Kembali ke reaksi antara NaOH dan CH3COOH. Kita tahu bahwa jika jumlah natrium hidroksida (NaOH) dan asam asetat (CH3COOH) adalah sama, maka campuran tersebut akan membentuk larutan penyangga.

Namun, dalam kasus ini, konsentrasi NaOH (0,1 M) berbeda dengan konsentrasi CH3COOH (0,2 M), sehingga campuran tersebut tidak membentuk larutan penyangga. Sebagai gantinya, kita perlu menghitung pH larutan.

Mari kita hitung konsentrasi ion hidrogen (H+) terlebih dahulu:

K = [CH3COO-][H3O+] / [CH3COOH]

K = [CH3COO-][H3O+] / [CH3COOH]1,74 x 10^-5 = (0,2 M - x)(x) / (0,1 M + x)

Kita dapat menggunakan rumus kuadrat untuk mencari x:

x^2 + 1,74 x 10^-4 x - 1,74 x 10^-6 = 0

Setelah menghitung, kita dapatkan dua nilai x, yaitu 1,03 x 10^-3 M dan -1,69 x 10^-2 M. Karena konsentrasi ion hidrogen (H+) tidak dapat bernilai negatif, maka kita ambil nilai x = 1,03 x 10^-3 M.

Dengan demikian, konsentrasi ion hidrogen (H+) dalam larutan adalah 1,03 x 10^-3 M. Dalam pH, nilai ini menjadi:

pH = -log[H+]

pH = -log[H+]pH = -log(1,03 x 10^-3)

pH = -log[H+]pH = -log(1,03 x 10^-3)pH = 2,99

Jadi, pH larutan campuran adalah 2,99. pH ini jauh di bawah rentang yang sesuai untuk larutan penyangga asam asetat (4,75 hingga 5,75), sehingga campuran tersebut tidak membentuk larutan penyangga.

Kita dapat memeriksa apakah hasil ini masuk akal dengan menggunakan perhitungan konsep larutan penyangga. Salah satu karakteristik dari larutan penyangga adalah bahwa ketika asam atau basa kecil ditambahkan ke dalam larutan, pH tidak akan berubah secara signifikan. Namun, dalam kasus ini, pH larutan akan berubah secara signifikan jika kita menambahkan asam atau basa kecil ke dalam larutan tersebut. Sehingga, dapat disimpulkan bahwa campuran tersebut tidak membentuk larutan penyangga.

Sekali lagi, penting untuk dicatat bahwa campuran ini hanya akan membentuk larutan penyangga jika konsentrasi natrium hidroksida (NaOH) dan asam asetat (CH3COOH) sama. Jika konsentrasi keduanya berbeda, campuran tidak akan membentuk larutan penyangga.