Terdapat
beberapa teori asam basa, dua diantaranya adalah konsep asam
basa menurut Arrhenius dan menurut Bronsted-Lowry.
1.
Asam basa menurut Arrhenius
a.
Asam
Pada
tahun 1884 Svante Arrhenius mempelajari sifat garam dapur (NaCl)
ketika dilarutkan dalam air. Menurut penelitiannya ternyata NaCl
dalam air terdisosiasi (mengurai) menjadi partikel-partikel Na +
dan Cl - yang disebut ion natrium dan ion klorida seperti
ditunjukkan pada persamaan reaksi.
Tiga
tahun kemudian ia mengembangkan penelitiannya terhadap senyawa-
senyawa asam seperti HCl. Menurutnya ketika HCl berujud gas
dilarutkan dalam air, ternyata akan terionisasi (penguraian
menghasilkan ion) menjadi ion hidrogen (H + ) dan ion
klorida (Cl - ) sebagaimana ditunjukkan pada Persamaan dan
Gambar berikut.
atau
aq =
aqueous = simbol fase untuk zat yang larut dalam air
(H2O) H2O dituliskan di atas tanda panah
menunjukkan H2O sebagai pelarut.
|
Keberadaan
HCl(g) dalam Air (Konsep Arrhenius)
|
Jadi
menurut Arrhenius suatu zat disebut asam apabila zat tersebut
menghasilkan ion hidrogen H+ ketika dilarutkan dalam air.
Oleh karena itu HCl disebut asam.
Contoh
lain adalah asam nitrat (HNO 3 = bahan pembuat pupuk dan bahan
peledak). Dalam air, asam nitrat ini akan terionisasi menurut
persamaan reaksi.
Baik
HCl maupun HNO3 hanya mampu memberikan satu ion hidrogen
per molekul asam itu. Asam semacam ini disebut asam monoprotik (satu
proton). Proton menyatakan ion H+ . Contoh asam monoprotik
lainnya adalah :
Rumus
|
Nama
|
HF
|
asam fluorida
|
HBr
|
asam bromida
|
HI
|
asam iodida
|
HClO
|
asam hipoklorit
|
HClO2
|
asam klorit
|
HClO3
|
asam klorat
|
HClO4
|
asam perklorat
|
HNO2
|
asam nitrit
|
CH 3COOH
|
asam asetat (cuka)
|
Asam-asam
yang mampu memberikan lebih dari satu ion H+ per molekul
asam disebut asam poliprotik (banyak proton). Contohnya asam sulfat
(H2SO4 = pengisi accumulator) dan asam fosfat
(H3PO4 ).
Asam
sulfat secara khusus disebut asam diprotik (dua proton) karena satu
molekul asam tersebut memberikan dua ion H+ . Asam sulfat
ini mengalami dua tahap ionisasi (penguraian menjadi ion-ion) yaitu:
dan
HSO4-
disebut ion hidrogen sulfat, dan SO42-
disebut ion sulfat. Tanda panah satu arah menyatakan terionisasi
(penguraian) sempurna, sehingga asam tersebut disebut asam kuat.
Tanda panah dua arah menyatakan terionisasi tidak sempurna (berada
dalam kesetimbangan), sehingga asam tersebut disebut asam lemah.
Contoh
asam diprotik lainnya adalah :
Rumus
|
Nama
|
H2SO3
|
asam sulfit
|
H2CO3
|
asam karbonat
|
H2C2O4
|
asam oksalat
|
H2S
|
asm sulfida
|
Asam
fosfat merupakan contoh asam triprotik (tiga proton), yang
terionisasi dalam tiga tahap, yaitu :
H2PO4-
disebut ion dihorogen fosfat, HPOO4-
disebut ion monohidrogen fosfat, dan PO43-
disebut ion fosfat.
b.
Basa
Menurut Arrhenius, suatu zat disebut basa apabila zat tersebut
menghasilkan ion hidroksida (OH- ) ketika dilarutkan
dalam air. Contoh padatan NaOH dan padatan Ca(OH) 2 dalam
air akan terionisasi menurut persamaan.
2. Asam basa menurut Bronsted dan Lowry
Teori
asam basa menurut Arrhenius mempunyai beberapa keterbatasan, salah
satu diantaranya adalah membahas gejala asam basa hanya dalam pelarut
air, padahal banyak pula reaksi-reaksi yang dilakukan dalam pelarut
bukan air (non aqueous).
Pendekatan
yang lebih umum dikemukakan secara terpisah oleh J.N. Bronsted (ahli
kimia Denmark) dan T.M. Lowry (ahli kimia Inggris) pada tahun 1923.
Didefinisikan bahwa asam adalah zat yang dapat menyumbangkan proton (
H+ ) kepada zat lain, sedangkan basa didefinisikan sebagai
zat yang dapat menerima proton ( H+ ) dari asam. Jadi
menurut konsep ini, asam klorida (Hcl) yang dilarutkan dalam air, HCl
tersebut akan bereaksi dengan pelarutnya (H2O) dengan
melibatkan serah terima proton. Demikian perbedaan konsep
Brosted-Lowry ini dengan konsep asam yang dikemukakan Arrhenius
sebelumnya. Jadi HCl yang dilarutkan dalam air itu, HCl akan
melepaskan H+ terhadap molekul H2O, sehingga
menghasilkan ion hidronium (H3O+ ) dan ion
klorida (Cl- ) sebagaimana ditunjukkan pada Persamaan dan
Gambar berikut.
|
Keberadaan
HCl(g) dalam Air (Konsep Bronsted-Lowry)
|
Secara
singkat dapat dinyatakan bahwa suatu asam adalah penyumbang proton
(proton donor), dan basa adalah penerima proton (proton acceptor).
Pada contoh HCl di atas, kita akan lengkapi persamaan reaksinya
menjadi.
Persamaan 1
HCl
berperan sebagai donor proton, karena menyumbangkan H+ terhadap
molekul H2O, sebaliknya H2O berperan sebagai
akseptor proton karena menerima H+ dari HCl. Perpindahan
proton juga akan berlangsung pada arah kebalikannya. H3O+
berperan sebagai donor proton terhadap Cl- , dan Cl-
berperperan sebagai akseptor proton dari H3O+
.
Dari
peristiwa itu terdapat dua pasang molekul-ion yaitu HCl dan Cl-
serta H3O+ dan H2O. Karena
itu HCl disebut sebagai asam konyugat (conjugate acid) dari Cl-
, sedangkan Cl- disebut basa konyugat (conjugate base)
dari Hcl. Pasangan HCl dan Cl- masing-masing diberi tanda
sebagai asam (1) dan basa (1). Demikian H3O+
disebut asam konyugat dari basa H2O dan H2O
disebut basa konyugat dari H3O+ . Pasangan H3O+
dan H2O masing-masing diberi tanda sebagai asam (2) dan
basa (2).
Contoh
lainnya adalah reaksi antara air dan amonia.
Persamaan 2
Pada
persamaan (2), H2O berperan sebagai donor proton, dan NH3
sebagai akseptor proton. Pasangan asam-basa konyugat yang
terbentuk adalah H2O dan OH- sebagai asam (1)
dan basa (1), NH4+ dan NH3 sebagai
asam (2) dan basa (2).
Contoh
lain adalah reaksi antar ion amonium (NH4+ )
dan ion amina (NH2- ) menghasilkan molekul
amonia (NH3 ).
Persamaan 3
Pada
persamaan (3) yang berperan sebagai donor proton adalah NH4+
dan akseptor proton adalah NH2- .
Pasangan asam-basa konyugat yang terbentuk adalah NH4+
dan NH3 sebagai asam (1) dan basa (1), sedangkan
pasangan lainnya adalah NH3 dan NH2-
sebagai asam (2) dan basa (2).
Secara
umum dinyatakan bahwa untuk reaksi
akan
menghasilkan A 1 - B 1 dan A 2 - B 2
merupakan dua pasang konyugat asam basa.
Dengan
memperhatikan persamaa (1) dan (2), H2O dapat berperan
sebagai basa maupun asam pada lingkungan berbeda. Zat yang memili
peran seperti itu disebut bersifat amfiprotik atau amfoter.
Menurut
teori Bronsted-Lowry, asam dapat berupa molekul netral, kation, dan
anion, demikian pula basa dapat berupa molekul netral dan anion.
Contoh
asam :
a.
molekul netral : HCl, HNO3 , H2SO4 ,
CH3COOH, H3PO4
b.
kation : NH4+ , H3O+
c.
anion : HSO4- , HPO42-
Contoh
basa :
a.
molekul netral ; NH 3 , H2O
b.
anion : Cl-, NO 3- , NH2-
, OH -
Rangkuman
Asam menurut Arrhenius adalah suatu zat yang menghasilkan ion
hidrogen ( H+ ) dalam air
Asam yang menghasilkan satu, dua, tiga, dan banyak ion hidrogen per
molekulnya disebut asam monoprotik, diprotik, triprotik, dan
poliprotik.
Basa Arrhenius adalah suatu zat yang menghasilkan ion hidroksida (
OH - ) dalam air
Asam Bronsted-Lowry adalah suatu zat yang menyumbangkan (donor) ion
hidrogen terhadap zat lain, sedangkan basa adalah suatu zat yang
menerima (akseptor) ion hidrogen dari asam
Peristiwa pelepasan dan penerimaan ion hidrogen akan menghasilkan
pasangan asam dan basa konyugat.
Suatu zat yang dapat bersifat asam pada lingkungan tertentu dan
menunjukkan sifat basa pada lingkungan lain disebut amfiprotik atau
amfoter.
Asam Bronsted-Lowry dapat berupa molekul netral, kation dan anion,
sedangkan basa dapat berupa molekul netral dan anion.
Demikianlah Materi Penjelasan Tentang Teori Asam Basa, Semoga bermanfaat ...