Soal dan Pembahasan Larutan Penyangga

Larutan penyangga sebanyak 1 L mengandung NH$_3$ 0,1 M dan NH$_4$Cl 0,1 M. Jika diketahui Kb NH$_3 = 1,8 \times 10^{-5}$, maka tentukan
a. pH larutan penyangga,
b. pH larutan penyangga jika ditambahkan akuades sebanyak 19 L.

Pembahasan:
a). Molaritas asam konjugasi NH$_4^+$ diperoleh dari ionisasi NH$_4$Cl .

Sehingga dari persamaan reaksi diatas dapat diperoleh:
$ \begin{align} [OH^-] & = K_b \times \frac{mol \, NH_4^+}{mol \, Cl^-} \\ & = 1,8 \times 10^{-5} \times \frac{0,1 \, mol}{0,1 \, mol} \\ & = 1,8 \times 10^{-5} \end{align} $
Sehingga dari nilai [OH-] tersebut diperoleh pOH sebesar
$ pOH = - \log \, [OH^-] = - \log (1,8 \times 10^{-5} ) = 4,74 $.
Dimana pH + pOH = 14, sehingga
$ \begin{align} pH & = 14 - pOH \\ & = 14 - 4,74 \\ & = 9,26 \end{align} $
Jadi, pH larutan penyangga sebesar 9,26.

b). Setelah ditambah akuades, maka volume larutan menjadi 20 L. Dengan rumus pengenceran, molaritas masing-masing zat setelah pengenceran dapat diketahui.
$ [NH_3] = \frac{V_1 \times M_1}{V_{total}} = \frac{1L \times 0,1M}{20L} = 0,005 M $
$ [NH_4Cl] = \frac{V_2 \times M_2}{V_{total}} = \frac{1L \times 0,1M}{20L} = 0,005 M $
Seperti sebelumnya, molaritas asam konjugasi (NH$_4^+$) diperoleh dari ionisasi NH_4Cl.

Sehingga dari persamaan reaksi diatas dapat diperoleh:
$ \begin{align} [OH^-] & = K_b \times \frac{mol \, NH_4^+}{mol \, Cl^-} \\ & = 1,8 \times 10^{-5} \times \frac{0,005 \, mol}{0,005 \, mol} \\ & = 1,8 \times 10^{-5} \end{align} $
Sehingga dari nilai [OH$^-$] tersebut diperoleh pOH setelah pengenceran sebesar
$ pOH = - \log \, [OH^-] = - \log (1,8 \times 10^{-5} ) = 4,74 $.
Dimana pH + pOH = 14, sehingga
$ \begin{align} pH & = 14 - pOH \\ & = 14 - 4,74 \\ & = 9,26 \end{align} $
Jadi, pH larutan penyangga setelah pengenceran sebesar 9,26.