Rangkuman Teori Asam Basah

BAB I PENDAHULUAN

Istilah "asam" merupakan terjemahan dari istilah yang digunakan untuk hal yang sama dalam bahasa-bahasa Eropa seperti acid (bahasa Inggris), zuur (bahasa Belanda), atau Säure (bahasa Jerman) yang secara harfiah berhubungan dengan rasa masam. Dalam kimia, istilah asam memiliki arti yang lebih khusus. Terdapat tiga definisi asam yang umum diterima dalam kimia, yaitu definisi Arrhenius, Brønsted-Lowry, dan Lewis. •

Arrhenius: Menurut definisi ini, asam adalah suatu zat yang meningkatkan

konsentrasi ion hidronium (H3O+) ketika dilarutkan dalam air. Definisi yang pertama kali dikemukakan oleh Svante Arrhenius ini membatasi asam dan basa untuk zat-zat yang dapat larut dalam air. •

Brønsted-Lowry: Menurut definisi ini, asam adalah pemberi proton kepada

basa. Asam dan basa bersangkutan disebut sebagai pasangan asam-basa konjugat. Brønsted dan Lowry secara terpisah mengemukakan definisi ini, yang mencakup zat-zat yang tak larut dalam air (tidak seperti pada definisi Arrhenius). •

Lewis: Menurut definisi ini, asam adalah penerima pasangan elektron dari

basa. Definisi yang dikemukakan oleh Gilbert N. Lewis ini dapat mencakup asam yang tak mengandung hidrogen atau proton yang dapat dipindahkan, seperti besi(III) klorida. Definisi Lewis dapat pula dijelaskan dengan teori orbital molekul. Secara umum, suatu asam dapat menerima pasangan elektron pada orbital kosongnya yang paling rendah (LUMO) dari orbital terisi yang tertinggi (HOMO) dari suatu basa. Jadi, HOMO dari basa dan LUMO dari asam bergabung membentuk orbital molekul ikatan. Walaupun bukan merupakan teori yang paling luas cakupannya, definisi BrønstedLowry merupakan definisi yang paling umum digunakan. Dalam definisi ini, keasaman suatu senyawa ditentukan oleh kestabilan ion hidronium dan basa konjugat terlarutnya ketika senyawa tersebut telah memberi proton ke dalam larutan tempat asam itu berada.

1

BAB II Teori Asam 1.ASAM Asam dalam pelajaran kimia adalah senyawa kimia yang bila dilarutkan dalam air akan menghasilkan larutan dengan pH lebih kecil dari 7. Dalam definisi modern, asam adalah suatu zat yang dapat memberi proton (ion H+) kepada zat lain (yang disebut basa), atau dapat menerima pasangan elektron bebas dari suatu basa.

Jenis-jenis asam • • • • • • • • •

Asam askorbat Asam karbonat Asam sitrat Asam etanoat Asam laktat Asam klorida Asam nitrat Asam fosfat Asam sulfat

Contoh bahan yang mengandung asam Jenis asam

Kuat / lemah

Asam askorbat Asam karbonat Asam sitrat Asam etanoat Asam laktat Asam klorida Asam nitrat Asam fosfat Asam sulfat

Terdapat pada

Lemah Lemah Lemah Lemah Lemah Kuat Kuat Kuat Kuat

Buah-buahan Minuman berkarbonat Jeruk Cuka Susu basi Lambung Pupuk Cat anti karat Aki

Contoh Asam RUMU

NAMA

REAKSI

Keterangan Valensi 2

S IONISASI

ASAM

Asam

ASAM HF HCl HBr HI HCN H2S HNO3 H2SO4 H3PO3 H3PO4 H2CO3 H2C2O4

Asam Asam Asam Asam Asam Asam Asam Asam Asam Asam Asam Asam

Flurida Clorida Bromida Iodida Sianida Sulfida Nitrat Sulfat Pospit Pospat Karbonat Oksalat

HF HCl HBr HI HCN H2S HNO3 H2SO4

H+ + FH+ + ClH+ + Br H+ + IH+ + CNH+ + S2+ H+ + NO3 H+ +

H2PO3 H2PO4 H2CO2 H2C2O4

SO42+ H+ + PO33- Triprotik H+ + PO43- Triprotik H+ + CO32- Diprotik H+ + C2O4 -

Monoprotik Monoprotik Monoprotik Monoprotik Monoprotik Diprotik Monoprotik Diprotik

1 1 1 1 2 1 2 3 3 2 2

Sifat asam Secara umum, asam memiliki sifat sebagai berikut: •

Rasa

: masam ketika dilarutkan dalam air.

•

Sentuhan

: asam terasa menyengat bila disentuh, terutama bila asamnya asam

kuat. •

Kereaktifan : asam bereaksi hebat dengan kebanyakan logam, yaitu korosif terhadap logam.

•

Hantaran listrik: asam, walaupun tidak selalu ionik, merupakan elektrolit.

•

Mempunyai rasa asam dan bersifat korosif.

•

Dapat mengubah warna kertas lakmus biru menjadi kertas lakmus merah.

Sifat kimia Dalam air, reaksi kesetimbangan berikut terjadi antara suatu asam (HA) dan air, yang berperan sebagai basa, HA + H2O ↔ A- + H3O+ Tetapan asam adalah tetapan kesetimbangan untuk reaksi HA dengan air:

3

Asam kuat mempunyai nilai Ka yang besar (yaitu, kesetimbangan reaksi berada jauh di kanan, terdapat banyak H3O+; hampir seluruh asam terurai). Misalnya, nilai Ka untuk asam klorida (HCl) adalah 107.Asam lemah mempunyai nilai Ka yang kecil (yaitu, sejumlah cukup banyak HA dan A- terdapat bersama-sama dalam larutan; sejumlah kecil H3O+ ada dalam larutan; asam hanya terurai sebagian). Misalnya, nilai Ka untuk asam asetat adalah 1,8 × 10-5. Asam kuat mencakup asam halida - HCl, HBr, dan HI. (Tetapi, asam fluorida, HF, relatif lemah.) Asam-asam okso, yang umumnya mengandung atom pusat ber-bilangan oksidasi tinggi yang dikelilingi oksigen, juga cukup kuat; mencakup HNO3, H2SO4, dan HClO4. Kebanyakan asam organik merupakan asam lemah. Larutan asam lemah dan garam dari basa konjugatnya membentuk larutan penyangga.

Hujan asam Akibat yang ditimbulkan oleh hujan asam adalah: •

Hujan asam dapat menyebabkan matinya hewan dan tumbuhan.

•

Hujan asam dapat merusak bangunan yang terbuat dari batu kapur.

•

Hujan asam juga merusak jembatan, bodi mobil, kapal laut dan struktur bangunan yang lain.

Reaksi asam a. Reaksi asam dengan logam Asam dapat bereaksi dengan logam menghasilkan zat lain dan menghasilkan gas hidrogen. Contohnya adalah reaksi antara asam sulfat dengan logam magnesium. b. Reaksi asam dengan senyawa karbonat Asam dapat bereaksi dengan senyawa karbonat menghasilkan zat lain, gas CO2 dan air. Sebagai contoh, reaksi antara kalsium karbonat dengan larutan HCl. Pada reaksi ini terbentuklah kalsium klorida.

c. Reaksi asam dengan oksida logam

4

Asam dapat bereaksi dengan oksida logam menghasilkan zat lain dan air. Sebagai contoh, reaksi antara asam sulfat dengan tembaga oksida.

Penggunaan asam Asam memiliki berbagai kegunaan. Asam sering digunakan untuk menghilangkan karat dari logam dalam proses yang disebut "pengawetasaman" (pickling). Asam dapat digunakan sebagai elektrolit di dalam baterai sel basah, seperti asam sulfat yang digunakan di dalam baterai mobil. Pada tubuh manusia dan berbagai hewan, asam klorida merupakan bagian dari asam lambung yang disekresikan di dalam lambung untuk membantu memecah protein dan polisakarida maupun mengubah proenzim pepsinogen yang inaktif menjadi enzim pepsin. Asam juga digunakan sebagai katalis; misalnya, asam sulfat sangat banyak digunakan dalam proses alkilasi pada pembuatan bensin.

BAB III 5

Teori Basa

Basa adalah senyawa kimia yang menyerap ion hydronium ketika dilarutkan dalam air.

Jenis-jenis basa • • • • •

Amonia Kalsium hidroksida Kalsium oksida Magnesium hidroksida Natrium hidroksida

Contoh bahan yang mengandung basa Jenis basa Amonia Kalsium hidroksida Kalsium oksida Magnesium hidroksida Natrium hidroksida

Kuat / lemah Lemah Kuat Kuat Kuat Kuat

Terdapat pada Bahan pembuat pupuk Obat untuk mengurangi tingkat keasaman tanah Bahan pembuat semen Tablet untuk mengurangu asam lambung (sakit maag) Bahan pembuatan sabun

Sifat-sifat basa •

Mempunyai rasa pahit dan merusak kulit. Terasa licin seperti sabun bila terkena kulit.

•

Dapat mengubah kertas lakmus merah menjadi kertas lakmus biru.

pH Alat pengukur Alat untuk mengukur skala keasaman atau pH adalah pH meter. Skala pHnya adalah antara 014. Tingkat keasaman 0-6 7 8-14

= asam = netral = basa.

BAB IV Teori Garam 6

Garam dalam pelajaran kimia adalah senyawa ionik yang terdiri dari ion positif (kation)

dan

ion

negatif

(anion),

sehingga

membentuk

senyawa

netral

(tanpa

bermuatan).Berawal dari penelitian di laboratorium, cecair ionik telah menarik kaum industriawan untuk segera menerapkannya dalam kehidupan nyata. Berikut ini secara singkat akan dijabarkan beberapa titik penting yang perlu dipelajari bagi pemula maupun awam di bidang cecair ionik (ionic liquids). Cecair ionik secara umum dapat didefinisikan sebagai senyawa garam murni yang keseluruhannya terdiri dari komponen ionik (kation dan anion) yang mencair atau meleleh pada suhu dibawah 100 oC. Sedangkan larutan ionic adalah campuran zat yang terdiri dari garam yang terlarut dan terionisasi sempurna menghasilkan kation dan anion dalam pelarut air. Jadi tampak jelas perbedaannya yaitu cecair ionik adalah cairan ionik sejak semula sedangkan larutan ionik perlu dilarutkan dalam air agar membentuk ion-ion. Istilah dan definisi cecair ionik masa kini sebenarnya adalah pengembangan dari istilah masa lalu, lelehan ionik. Bayangkan suatu garam misalnya NaCl (garam dapur) yang meleleh pada suhu 800 oC. Cecair ionik bukanlah senyawa yang sungguh-sungguh baru karena zat ini telah dikenal struktur dan karakteristiknya sejak 1914, yaitu dengan diperkenalkannya ethylammonium nitrat, [EtNH3][NO3] yang memiliki titik leleh sekitar 12 oC , tetapi dia meraih kepopuleran semenjak dilakukannya penelitian yang bertujuan mencari material cair yang bisa menghantarkan listrik dengan baik (konduktor). Perhatikan bahwa cecair ionik sering dinotasikan menggunakan tanda kurung siku untuk menyatakan pemisahan ionnya. Misalnya [EtNH3][NO3] terdiri dari [EtNH3]+ sebagai kation dan [NO3]- sebagai anion. Pada masa kini cecair ionik banyak disintesis dari senyawa organik dan beberapa diantaranya memiliki titik leleh maupun titik glass (glass temperature) dibawah 0 oC.

Contoh-contoh cecair ionik

7

Gambar berikut ini menampilkan beberapa contoh cecair ionik yang telah dikenal luas di kalangan kimiawan.

Contoh-contoh kombinasi cecair ionik Kation cecair ionik umumnya diperoleh dari alkilasi (penambahan gugus hidrokarbon atau alkil) suatu senyawa trialkil amin maupun trialkil phosphin. Prinsipnya, hampir semua senyawa trialkil amin maupun alkil phosphin (baik yang alifatik maupun siklik) bisa dikuartenarisasi (ditambahkan gugus alkil sehingga memiliki muatan positif akibat defisit elektron pada atom pusatnya). Sedangkan anion bisa diperoleh otomatis dari residu senyawa yang telah kehilangan gugus alkilnya akibat diberikan kepada kation. Untuk lebih jelasnya bisa dilihat pada skema reaksi berikut ini.

skema sintesis cecair ionik jalur alkilasi Cecair ionik bisa pula diperoleh melalui reaksi penukaran anion serupa reaksi penukaran anion pada larutan garam inorganik. Misalnya cecair ionik etilmetilimidazolium 8

klorida yang direaksikan dengan natrium tetrafluoroborat dalam pelarut aseton akan diperoleh etilmetilimidazolium tetrafluoroborat dan produk samping natrium klorida yang mengendap dan dipisahkan lewat penyaringan. Karena proses sintesa yang mudah dan bisa dikerjakan dalam skala besar menjadikan cecair ionik sebagai salah satu bidang kajian yang sangat populer dewasa ini.

Metode kedua untuk mendapatkan cecair ionik Karakteristik yang paling cemerlang dari cecair ionik adalah sifat “non-volatility“nya alias tidak menguap walaupun dipanaskan pada suhu cukup tinggi dibawah titik urainya. Hal ini disebabkan oleh karakter ioniknya yang memiliki ikatan elektrostatik sangat kuat sehingga biarpun berbentuk cair tidak nyaris tidak memiliki tekanan uap (berbeda dengan cairan normal yang memiliki kesetimbangan tekanan uap pada permukaan cairnya). Sifat lain yang istimewa adalah memiliki daya hantar listrik yang baik, kemudian sifat fisiknya bisa diatur atau dimodifikasi menurut jenis kation maupun anion, misalnya, kekentalan, titik lelehnya, kepolarannya, daya melarutkanya dan lain-lain.

BAB V 9

RANGKUMAN Asam dan basa merupakan dua senyawa kimia yang sangat penting dalam kehidupan sehari-hari. Secara umum zat-zat yang berasa masam mengandung asam, misalnya asam sitrat pada jeruk dan asam cuka, Basa umumnya mempunyai sifat licin dan terasa pahit. misalnya pada sabun. Setiap hari kita menggunakan sabun untuk membersihkan badan, ketika sabun mengenai kulit, kita merasakan kulit menjadi bersih dan segar, namun lain halnya jika yang mengenai kulit adalah natrium hidroksida, maka kulit kita akan terasa pedih. Padahal, baik sabun maupun natrium hidroksida merupakan basa. Hal ini disebabkan kadar basa yang terkandung dalam sabun masih dapat ditolerir oleh tubuh. Dengan kata lain, kekuatan basa yang dimiliki oleh sabun lebih rendah daripada yang dimiliki oleh natrium hidroksida. Keadaan seperti itu berlaku pula untuk asam. Buah jeruk yang mengandung sitrat tidak akan memberikan efek samping ketika kita makan, bahkan akan menyehatkan karena buah jeruk mengandung banyak vitamin C. Namun jangan sekalikali kalian mencicipi asam yang terdapat di laboratorium terutama asam kuat seperti asam sulfat (H2SO4) dan asam klorida (Hcl). Kedua jenis asam tersebut jika kalian sampai menyentuhnya maka tangan kalian akan melepuh dan dapat menyebabkan gatal-gatal. Air merupakan elektrolit sangat lemah yang terionisasi menjadi ion H+ dan ion H-. Dalam air, Asam melepaskan ion H+ sedangkan basa melepaskan ion OH-. Dalam air asam kuat dan basa kuat terionisasi seluruhnya. Sedangkan asam lemah dan basa lemah hanya terionisasi sebagian.

PH

larutan

menyatakan

konsentrasi

H+

dalam

larutan.

Penetralan asam oleh basa menghasilkan air, menurut BRONSTED LOWRY asam merupakan donor proton (H+) dan basa merupakan akseptor proton (OH-).

10

Di laboratorium asam dan basa secara sederhana dapat dikenali dengan menggunakan kertas lakmus. Dalam larutan asam lakmus akan berwarna biru. Larutan asam dan basa merupakan larutan elektrolit

11