Teori Asam Basa
| | A. MENURUT ARRHENIUS
Menurut teori Arrhenius, zat yang dalam air menghasilkan ion H + disebut asam danbasa adalah zat yang dalam air terionisasi menghasilkan ion OH - .
HCl --> H + + Cl -
NaOH --> Na + + OH -
Meskipun teori Arrhenius benar, pengajuan desertasinya mengalami
hambatan berat karena profesornya tidak tertarik padanya. Desertasinya
dimulai tahun 1880, diajukan pada 1883, meskipun diluluskan teorinya
tidak benar. Setelah mendapat bantuan dari Van’ Hoff dan Ostwald pada
tahun 1887 diterbitkan karangannya mengenai asam basa. Akhirnya dunia
mengakui teori Arrhenius pada tahun 1903 dengan hadiah nobel untuk ilmu
pengetahuan.
Sampai sekarang teori Arrhenius masih tetap berguna meskipun hal
tersebut merupakan model paling sederhana. Asam dikatakan kuat atau
lemah berdasarkan daya hantar listrik molar. Larutan dapat menghantarkan
arus listrik kalau mengandung ion, jadi semakin banyak asam yang
terionisasi berarti makin kuat asamnya. Asam kuat berupa elektrolit kuat
dan asam lemah merupakan elektrolit lemah. Teori Arrhenius memang perlu
perbaikan sebab dalam lenyataan pada zaman modern diperlukan
penjelasanyang lebih bisa diterima secara logik dan berlaku secara umum.
Sifat larutan amoniak diterangkan oleh teori Arrhenius sebagai berikut:
NH 4 OH --> NH 4 + + OH -
Jadi menurut Svante August Arrhenius (1884) asam adalah spesi yang mengandung H + dan basa adalah spesi yang mengandung OH -, dengan asumsi bahwa pelarut tidak berpengaruh terhadap sifat asam dan basa.
Sehingga dapat disimpulkan bahwa: Asam ialah senyawa yang dalam larutannya dapat menghasilkan ion H + . Basa ialah senyawa yang dalam larutannya dapat menghasilkan ion OH - . Contoh: 1) HCl(aq) --> H + (aq) + Cl - (aq) 2) NaOH(aq) --> Na + (aq) + OH - (aq) | |||
| | B. MENURUT BRONSTED-LOWRY Asam ialah proton donor, sedangkan basa adalah proton akseptor.
Teori asam basa dari Arrhenius ternyata tidak dapat berlaku untuk semua
pelarut, karena khusus untuk pelarut air. Begitu juga tidak sesuai
dengan reaksi penggaraman karena tidak semua garam bersifat netral,
tetapi ada juga yang bersifat asam dan ada yang bersifat basa.
Konsep asam basa yang lebih umum diajukan oleh Johannes Bronsted, basa adalah zat yang dapat menerima proton. Ionisasi asam klorida dalam air ditinjau sebagai perpindahan proton dari asam ke basa.
HCl + H 2 O --> H 3 O + + Cl -
Demikian pula reaksi antara asam klorida dengan amoniak, melibatkan perpindahan proton dari HCl ke NH 3 .
HCl + NH 3 ⇄ NH 4 + + Cl - Ionisasi asam lemah dapat digambarkan dengan cara yang sama. HOAc + H 2 O ⇄ H 3 O + + OAc -
Pada tahun 1923 seorang ahli kimia Inggris bernama T.M. Lowry juga
mengajukan hal yang sama dengan Bronsted sehingga teori asam basanya
disebut Bronsted-Lowry. Perlu diperhatikan disini bahwa H + dari asam bergabung dengan molekul air membentuk ion poliatomik H 3 O + disebut ion Hidronium.
Reaksi umum yang terjadi bila asam dilarutkan ke dalam air adalah:
HA + H 2 O ⇄ H 3 O + + A -
asam basa asam konjugasi basa konjugasi
Penyajian ini menampilkan hebatnya peranan molekul air yang polar dalam menarik proton dari asam.
Perhatikanlah bahwa asam konjugasi terbentuk kalau proton masih tinggal
setelah asam kehilangan satu proton. Keduanya merupakan pasangan asam
basa konjugasi yang terdi dari dua zat yang berhubungan satu sama lain
karena pemberian proton atau penerimaan proton. Namun demikian disosiasi
asam basa masih digunakan secara Arrhenius, tetapi arti yang sebenarnya
harus kita fahami.
Johannes N. Bronsted dan Thomas M. Lowry membuktikan bahwa tidak semua asam mengandung ion H + dan tidak semua basa mengandung ion OH - .
Bronsted – Lowry mengemukakan teori bahwa asam adalah spesi yang memberi H + ( donor proton ) dan basa adalah spesi yang menerima H + (akseptor proton). Jika suatu asam memberi sebuah H + kepada molekul basa, maka sisanya akan menjadi basa konjugasi dari asam semula. Begitu juga bila basa menerima H + maka sisanya adalah asam konjugasi dari basa semula.
Teori Bronsted – Lowry jelas menunjukkan adanya ion Hidronium (H 3 O + ) secara nyata.
Contoh:
HF + H 2 O ⇄ H 3 O + + F -
   Asam basa asa m konjugasi basa konjugasi
HF merupakan pasangan dari F - dan H 2 O merupakan pasangan dari H 3 O + .
Air mempunyai sifat ampiprotik karena dapat sebagai basa dan dapat sebagai asam.
HCl + H 2 O --> H 3 O + + Cl -
Asam Basa
NH 3 + H 2 O ⇄ NH 4 + + OH -
Basa Asam
Manfaat dari teori asam basa menurut Bronsted – Lowry adalah sebagai berikut:
1.
Aplikasinya tidak terbatas pada pelarut air, melainkan untuk semua
pelarut yang mengandunh atom Hidrogen dan bahkan tanpa pelarut.
2. Asam dan basa tidak hanya berwujud molekul, tetapi juga dapat berupa anion dan kation.
Contoh lain:1) HAc(aq) + H 2 O(l) --> H 3 O+(aq) + Ac - (aq) asam-1 basa-2 asam-2 basa-1 HAc dengan Ac - merupakan pasangan asam-basa konyugasi. H 3 O+ dengan H 2 O merupakan pasangan asam-basa konyugasi. 2) H 2 O(l) + NH 3 (aq) --> NH 4 + (aq) + OH - (aq) asam-1 basa-2 asam-2 basa-1 H 2 O dengan OH - merupakan pasangan asam-basa konyugasi. NH 4 + dengan NH 3 merupakan pasangan asam-basa konyugasi.
Pada contoh di atas terlihat bahwa air dapat bersifat sebagai asam
(proton donor) dan sebagai basa (proton akseptor). Zat atau ion atau
spesi seperti ini bersifat ampiprotik (amfoter).
Penulisan Asam Basa Bronsted Lowry
C. Menurut G. N. Lewis
Selain dua teori mengenai asam basa seperti telah diterangkan diatas,
masih ada teori yang umum, yaitu teori asam basa yang diajukan oleh
Gilbert Newton Lewis ( 1875-1946 ) pada awal tahun 1920. Lewis lebih
menekankan pada perpindahan elektron bukan pada perpindahan proton,
sehingga ia mendefinisikan : asam penerima pasangan elektron dan basa
adalah donor pasangan elekton. Nampak disini bahwa asam Bronsted
merupakan asam Lewis dan begitu juga basanya. Perhatikan reaksi berikut:
Reaksi antara proton dengan molekul amoniak secara Bronsted dapat
diganti dengan cara Lewis. Untuk reaksi-reaksi lainpun dapat diganti
dengan reaksi Lewis, misalnya reaksi antara proton dan ion Hidroksida:
Ternyata teori Lewis dapat lebih luas meliput reaksi-reaksi yang tidak
ternasuk asam basa Bronsted-Lowry, termasuk kimia Organik misalnya:
CH 3 + + C 6 H 6 ⇄ C 6 H 6 CH 3 +
  Asam Lewis  Apakah yang dimaksud dengan larutan penyangga?DefinisiLarutan penyangga adalah satu zat yang menahan perubahan pH ketika sejumlah kecil asam atau basa ditambahkan kedalamnya. Larutan penyangga yang bersifat asam Larutan penyangga yang bersifat asam adalah sesuatu yang memiliki pH kurang dari 7. Larutan penyangga yang bersifat asam biasanya terbuat dari asam lemah dan garammya – acapkali garam natrium. Contoh yang biasa merupakan campuran asam etanoat dan natrium etanoat dalam larutan. Pada kasus ini, jika larutan mengandung konsentrasi molar yang sebanding antara asam dan garam, maka campuran tersebut akan memiliki pH 4.76. Ini bukan suatu masalah dalam hal konsentrasinya, sepanjang keduanya memiliki konsentrasi yang sama. Anda dapat mengubah pH larutan penyangga dengan mengubah rasio asam terhadap garam, atau dengan memilih asam yang berbeda dan salah satu garamnya. Larutan penyangga yang bersifat basa larutan penyangga yang bersifat basa memiliki pH diatas 7. Larutan penyangga yang bersifat basa biasanya terbuat dari basa lemah dan garamnya. Seringkali yang digunakan sebagai contoh adalah campuran larutan amonia dan larutan amonium klorida. Jika keduanya dalam keadaan perbandingan molar yang sebanding, larutan akan memiliki pH 9.25. Sekali lagi, hal itu bukanlah suatu masalah selama konsentrasi yang anda pilih keduanya sama. Bagaimana cara larutan penyangga bekerja?Larutan penyangga mengandung sesuatu yang akan menghilangkan ion hidrogen atau ion hidroksida yang mana anda mungkin menambahkannya – sebaliknya akan merubah pH. Larutan penyangga yang bersifat asam dan basa mencapai kondisi ini melalui cara yang berbeda.Larutan penyangga yang bersifat asam Kita akan mengambil campuran asam etanoat dan natrium etanoat sebagai contoh yang khas. Asam etanoat adalah asam lemah, dan posisi kesetimbangan akan bergeser ke arah kiri:   Penambahan natrium etanoat pada kondisi ini menambah kelebihan ion etanoat dalam jumlah yang banyak. Berdasarkan Prinsip Le Chatelier, ujung posisi kesetimbangan selanjutnya bergeser ke arah kiri. Karena itu larutan akan mengandung sesuatu hal yang penting:
Penambahan asam pada larutan penyangga yang bersifat asam Larutan penyangga harus menghilangkan sebagian besar ion hidrogen yang baru sebaliknya pH akan turun dengan mencolok sekali. Ion hidrogen bergabung dengan ion etanoat untuk menghasilkan asam etanoat. Meskipun reaksi berlangsung reversibel, karena asam etanoat adalah asam lemah, sebagaian besar ion hidrogen yang baru dihilangkan melalui cara ini.  Karena sebagian besar ion hidrogen yang baru dihilangkan, pH tidak akan berubah terlalu banyak – tetapi karena kesetimbangan ikut terlibat, pH akan sedikit menurun. Penambahan basa pada larutan penyangga yang bersifat asam Larutan basa mengandung ion hidroksida dan larutan penyangga menghilangkan ion hidroksida tersebut. Kali ini situasinya sedikit lebih rumit karena terdapat dua proses yang dapat menghilangkan ion hidroksida. Penghilangan ion hidroksida melalui reaksi dengan asam etanoat Sebagian besar zat yang bersifat asam yang mana ion hidroksida bertumbukan dengan molekul asam etanoat. Keduanya akan bereaksi untuk membentuk ion etanoat dan air.  Karena sebagian besar ion hidroksida dihilangkan, pH tidak berubah terlalu besar. Penghilangan ion hidroksida melalui reaksi dengan ion hidrogen Harus diingat bahwa beberapa ion hidrogen yang ada berasal dari ionisasi asam aetanoat. Ion hidroksida dapat bergabung dengannya untuk membentuk air. Selama hal itu terjadi, ujung kesetimbangan menggantikannya. Hal ini tetap terjadi sampai sebagian besar ion hidrogen dihilangkan.  Sekali lagi, karena anda memiliki kesetimbangan yang terlibat, tidak semua ion hidroksida dihilangkan – karena terlalu banyak. Air yang terbentuk terionisasi kembali menjadi tingat yang sangat kecil untuk memberikan beberapa ion hidrogen dan ion hidroksida. Larutan penyangga yang bersifat basa Kita akan menganbil campuran larutan amonia dan amonium klorida sebagai contoh yang khas. Amonia adalah basa lemah, dan posisi kesetimbangan akan bergerak ke arah kiri:  Penambahan amonium klorida pada kondisi ini menambahkan kelebihan ion amonium dalam jumlah yang banyak. Berdasarkan Prinsip Le Chatelier, hal itu akan menyebabkan ujung posisi kesetimbangan akan bergeser ke arah kiri. Karena itu larutan akan mengandung beberapa hal yang penting:
Penambahan asam pada larutan penyangga yang bersifat basa Terdapat dua proses yang dapat menghilangkan ion hidrogen yang anda tambahkan. Penghilangan ion hidrogen melalui reaksi dengan amonia Sebagian besar zat dasar yang mana ion hidrogen bertumbukan dengannya adalah molekul amonia. Keduanya akan bereaksi untuk membentuk ion amonium.  Sebagian besar, tetapi tidak seluruhnya, ion hidrogen akan dihilangkan. Ion amonium bersifat asam yang sedikit lemah, dan karena itu ion hidrohen akan dilepaskan kembali. Penghilangan ion hidrogen melalui reaksi dengan ion hidroksida Harus diingat bahwa beberepa ion hidroksida yang ada berasal dari reaksi antara amonia dan air. Ion hidrogen dapat bergabung dengan ion hidroksida tersebut untuk menghasilkan air. Selama hal itu terjadi, ujung kesetimbangan menggantikan ion hidroksida. Hal ini terus terjadi sampai sebagian besar ion hidrogen dihilangkan.  Sekali lagi, karena anda memiliki kesetimbangan yang terlibat, tidak semua ion hidrogen dihilangkan – hanya sebagian besar. Penambahan basa pada larutan penyangga yang bersifat basa Ion hidroksida dari alkali dihilangkan melali reaksi yang sederhana dengan ion amonium.  Prinsip Titrasi Asam Basa
Ditulis oleh Adam Wiryawan pada 17-01-2011
Titrasi
asam basa melibatkan reaksi antara asam dengan basa, sehingga akan
terjadi perubahan pH larutan yang dititrasi. Secara percobaan, perubahan
pH dapat diikuti dengan mengukur pH larutan yang dititrasi dengan
elektrode pada pH meter. Reaksi antara asam dan basa, dapat berupa asam
kuat atau lemah dengan basa kuat atau lemah, meliputi berikut ini ;Tabel 6.1. Harga pH titik ekivalen titrasi asam basa  Dari pH titik ekivalen tersebut dapat dipilih indikator untuk titrasi asam basa yang mempunyai harga kisaran pH tertentu. Kurva Titrasi Asam Basa Pada titrasi asam dengan basa, maka kurva titrasinya merupakan hubungan antara volume basa sebagai penitrasi (sumbu X) dengan pH (sumby Y) seperti pada Gambar 6.1a, dengan bertambahnya basa sebagai penitrasi maka pH larutan yang dititrasi akan meningkat. Sedangkan pada titrasi basa dengan asam, maka kurva titrasinya merupakan hubungan antara volume asam sebagai penitrasi (sumbu X) dengan pH (sumby Y) seperti pada Gambar 6.1b, dengan bertambahnya asam sebagai penitrasi maka pH larutan yang dititrasi akan menurun.  Gambar 6.1. Kurva titrasi asam kuat dengan basa kuat(a) dan kurva titrasi basa kuatdengan asam kuat(b) Indikator Asam Basa Indikator asam basa merupakan asam organik lemah dan basa organik lemah yang mempunyai dua warna dalam pH larutan yang berbeda. Pada titrasi asam dengan basa, maka indikator yang digunakan adalah asam kedua yang merupakan asam yang lebih lemah dan konsentrasi indikator berada pada tingkat kecil. Pada titrasi asam dengan basa, indikator (asam lemah) akan bereaksi dengan basa sebagai penitrasi setelah semua asam dititrasi (bereaksi) dengan basa sebagai penitrasi. Sebagai contoh indikator asam (lemah), HInd, karena sebagai asam lemah maka reaksi ionisasinya adalah sebagai berikut :  Indikator asam basa sebagai HInd mempunyai warna tertentu dan akan berubah bentuk menjadi Ind-setelah bereaksi dengan basa sebagai penitrasi yang juga akan berubah warna. Beberapa indikator asam basa disajikan pada Tabel 6.1, pada tabel tersebut setiap indikator mempunyai harga kisaran pH dan perubahan warna dalam bentuk asam (HInd) dan basa (Ind-). Tabel 6.1. Kisaran harga pH indikator asam basa dan perubahanwarnanya (Fritz dan Schenk, 1979).  Jadi indikator yang dipilihuntuk titrasi asam basa, adalah indikator yang mempunyai kisaran harga pH yang berada pada sekitar harga pH titik ekivalen. |
0 komentar:
Posting Komentar