Jawaban:

d. 9 + log(5).

Penjelasan:

Untuk menentukan pH yang terbentuk setelah mencampur larutan NH4Cl dan NH4OH, kita perlu mempertimbangkan reaksi ionisasi amonia (NH3) dan asam klorida (HCl).

Pertama, kita perlu menentukan jumlah mol NH4Cl dan NH4OH yang ada dalam masing-masing larutan:

Jumlah mol NH4Cl = konsentrasi (M) x volume (L) = 0,1 M x 0,1 L = 0,01 mol

Jumlah mol NH4OH = konsentrasi (M) x volume (L) = 0,1 M x 0,1 L = 0,01 mol

Karena NH4Cl dan NH4OH akan bereaksi membentuk NH3 dan HCl, kita harus melihat perbandingan reaksi stoikiometri:

NH4Cl (aq) + NH4OH (aq) → NH3 (aq) + HCl (aq)

Dalam reaksi ini, rasio antara NH4Cl dan NH4OH adalah 1:1. Oleh karena itu, setelah reaksi selesai, jumlah mol NH3 dan HCl yang terbentuk juga akan menjadi 0,01 mol.

Kemudian, kita dapat menggunakan persamaan K_b untuk NH3 untuk menentukan konsentrasi ion hidroksida (OH-) yang tersisa dalam larutan:

K_b = [NH3][OH-] / [NH4OH]

Karena kita mencampurkan larutan NH4OH 0,1 M dengan NH4Cl 0,1 M dengan volume yang sama, konsentrasi NH4OH dalam larutan campuran akan menjadi setengah dari konsentrasi awal, yaitu 0,05 M.

K_b = [NH3][OH-] / (0,05 M)

Nilai K_b untuk NH3 adalah 1,8 × 10^(-5) (bukan Ko = 4 × 10^(-5) seperti yang Anda berikan dalam pertanyaan). Jadi, kita dapat menulis persamaan berikut:

1,8 × 10^(-5) = (0,01 mol / L) × [OH-] / (0,05 M)

Dari persamaan di atas, kita dapat menemukan konsentrasi ion hidroksida ([OH-]) dalam larutan campuran:

[OH-] = (1,8 × 10^(-5) × 0,05 M) / 0,01 mol

[OH-] = 9 × 10^(-5) M

Karena pH = -log[H+], kita perlu menentukan konsentrasi ion hidrogen (H+) dalam larutan campuran:

[H+] = Kw / [OH-]

[H+] = (1 × 10^(-14) M^2) / (9 × 10^(-5) M)

[H+] = 1.11 × 10^(-10) M

pH = -log[H+]

pH = -log(1.11 × 10^(-10))

pH ≈ 9 + log(1.11 × 10^(-10))

Jadi, jawaban yang paling mendekati adalah opsi d. 9 + log(5).