Teori Arrhenius
Larutan asam dan basa merupakan contoh dari larutan elektrolit. Arrhenius menjelaskan bagaimana kekuatan asam dalam larutan aqua tergantung pada konsentrasi ion-ion hydrogen di dalamnya.
Menurut Arrhenius, asam adalah zat yang dalam air melepaskan ion H+ sedangkan basa adalah zat yang dalam air melepaskan ion OH- .
Asam → x H+ + anion
x = valensi asam
Contoh:
HCl(aq) → H+(aq) + Cl-(aq) x = 1
HCl(aq) → H+(aq) + Cl-(aq) x = 1
Basa → x OH- + kation
x = valensi basa
Contoh:
NaOH(aq) → Na+(aq) + OH-(aq) x = 1
NaOH(aq) → Na+(aq) + OH-(aq) x = 1
Ø Tetapan Kesetimbangan Air (Kw)
Air hamper tidak menghantarkan arus listrik tetapi hanya memiliki aya hantar listrik yang sangat kecil berarti hanya sebagian molekul-molekul air dapat terionisasi menjadi ion H+ dan OH- .
Persamaan ionisasi air
H2O ↔ H+ + OH-
Kw = [H+] [OH]-
Air merupakan elektrolit yang sangat lemah. Air terion menjadi H+ dan OH- . Di dalam air terjadi kesetimbangan antara H2O, ion H+ dan OH- menurut persamaan:
H2O(l) ↔ H+(aq) + OH-(aq).
Pada suhu 25⁰C Kw = 1,0 x 10-14 = [H+] [OH-]. Dalam air murni pada suhu 25⁰C [H+] = [OH-] = 10-7 M. Setiap larutan dalam air baik larutan asam maupun basa pada suhu 25⁰C berlaku:
Kw = 1,0 x 10-14 = [H+] [OH-]
Dalam larutan asam [H+] > [OH-]
Dalam larutan netral [H+] = [OH-]
Dalam larutan basa [H+] < [OH-]
Ø Kekuatan Asam dan Basa
· Asam kuat
yaitu senyawa asam yang larutannya terion seluruhnya menjadi ion-ionnya dan reaksinya berkesudahan.
Contoh :
↓
x = valensi asam
· Asam lemah
Yaitu senyawa asam yang dalam larutannya hanya sedikit terionisasi menjadi ion-ionnya dan merupakan reaksi kesetimbangan.
Contoh :
↓
↓![Rounded Rectangle: Ka= [H^+ ]^2/[HA]
[H^+ ]^2=Ka [HA] Keterangan :
[H^+ ]=√(Ka [HA]) Ka = tetapan ionisasi asam
[H+] = [HA] α α = derajat ionisasi](file:///C:/Users/tina/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image018.gif)
· Basa kuat
Yaitu senyawa basa yang dalam larutannya terion seluruhnya menjadi ion-ionnya dan merupakan reaksi berkesudahan.
↓
x = valensi basa
· Basa lemah
Yaitu senyawa basa yang dalam larutannya hanya sedikit terionisasi menjadi ion-ionnya dan merupakan reaksi kesetimbangan.
↓
↓[H+] =
. α α = derajat ionisasi
Ø Derajat Keasaman (pH)
Menurut Soren Lautiz Sorensen memperkenalkan suatu bilangan yang sederhana. Bilangan ini diperoleh dari hasil logaritma konsentrasi H+. Bilangan ini kita kenal dengan skala pH yang harganya berkisar antara 1-14.
Secara matematis, ditulis :
Contoh Soal menghitung pH larutan asam/basa
1. Diketahui Kb NH3 = 1 × 10–5, maka pH larutan NH3 0,1 M adalah . . . .
Pembahasan:
Senyawa NH3 tergolong basa lemah. Oleh karena itu, konsentrasi ion OH– dihitung dengan rumus basa lemah.
[OH–] = 1 × 10–3
pOH = –log 1 × 10–3 = 3 – log 1 = 3 – 0 = 3
pH = 14 – pOH = 14 – 3 = 11
2. Sebanyak 3,7 gram kalsium hidroksida, Ca(OH)2 (Mr=74) dilarutkan dalam air sampai volume larutan 1 liter hitung pH larutan.
Penyelesaian:
Ca(OH)2 adalah basa kuat
Molaritas Ca(OH)2 = g/Mr x 1000/mL = 3,7/74 x 1000/1000 = 0,05 M
[OH–] = Valensi x Mb = 2 x 0,05 M = 0,1 M
[OH–] = Valensi x Mb = 2 x 0,05 M = 0,1 M
pOH = - log [OH–] = - log 0,1 = - log 1 x 10-1 = 1 – log 1 = 1 – 0 = 1
pH = 14 – pOH = 14 – 1 = 13
3. Larutan asam asetat (cuka) digunakan sebagai bumbu penyedap pada basa. Asam asetat adalah asam lemah dengan harga konstanta ionisasi Ka= 1,8 x 10-5. Bila diketahui konsentrasi asam asetat 0,1 M. hitung pH larutan asam asetat tersebut !
Jawab:
pH = 14 – pOH = 14 – 1 = 13
3. Larutan asam asetat (cuka) digunakan sebagai bumbu penyedap pada basa. Asam asetat adalah asam lemah dengan harga konstanta ionisasi Ka= 1,8 x 10-5. Bila diketahui konsentrasi asam asetat 0,1 M. hitung pH larutan asam asetat tersebut !
Jawab:
Asam asetat, CH3COOH, adalah asam lemah
[ H+] = 1,36 x 10-3 M
pH = - log [ H+]= - log 1,36 x 10-3 = 3 – log 1,36
pH = - log [ H+]= - log 1,36 x 10-3 = 3 – log 1,36
4.Larutan asam sulfat pekat (Mr= 98) yang diperjual belikan mempunyai kadar 98% massa, dengan massa jenis 1,8 kg/L. Sebanyak 5 mL larutan asam pekat ini diencerkan dengan air sampai volume larutan 500 mL. Hitung pH larutan setelah diencerkan !
Penyelesaian:
Molaritas H2SO4 pekat = 10 x % x mJ = 10 x 98 x 1,8
Mr = 98
Molaritas H2SO4 setelah pengenceran:
Penyelesaian:
Molaritas H2SO4 pekat = 10 x % x mJ = 10 x 98 x 1,8
Mr = 98
Molaritas H2SO4 setelah pengenceran:
V1 x M1 = V2 x M2
5 x 18 = 500 x M2
M2 = 5 x 18/500 = 0,18 M
5 x 18 = 500 x M2
M2 = 5 x 18/500 = 0,18 M
[ H+] = Valensi x Ma = 2 x 0,18 M = 0,36 M = 3,6 x 10-1 M
pH = - log 3,6 x 10-1 = 1 – log 3,6
pH = - log 3,6 x 10-1 = 1 – log 3,6
Ø Indikator Asam-Basa
Asam dan basa dapat ditunjukkan dengan menggunakan indikator asam-basa, yaitu zat-zat warna yang memberi warna berbeda dalam lingkungan asam dan dalam lingkungan basa. Contoh : Lakmus, fenolftalein, dan berbagai ekstrak bunga atau buah yang berwarna.
Trayek pH : adalah interval pH di mana suatu indikator mengalami perubahan warna
| Indikator | Perubahan warna | Trayek pH |
| Metil merah (MM) | Merah ke kuning | 3,1 – 4,4 |
| Metil jingga (MJ) | Merah ke kuning | 4,2 – 6,2 |
| Lakmus | Merah ke biru | 4,5 – 8,3 |
| Brom timul biru (BTB) | Kuning ke biru | 6,0 – 7,6 |
| Fenolftalein (PP) | Tak berwarna ke merah muda | 8,0 – 9,6 |
Contoh soal :
1. 2 Seorang siswa menguji larutan X dengan indikator tunggal menghasilkan data sebagai berikut :
Larutan X ditetesi indikator MM menghasilkan warna kuning
Dengan metil jingga menghasilkan warna kuning
Dengan btb menghasilkan warna biru
Dengan pp tidak berwarna
Berapa pH larutan X tersebut?
Penyelesaian:
Dengan metil jingga menghasilkan warna kuning
Dengan btb menghasilkan warna biru
Dengan pp tidak berwarna
Berapa pH larutan X tersebut?
Penyelesaian:
Dengan indikator mm berwarna kuning berarti pH > 5,8
Dengan indikator mJ berwarna kuning berarti pH > 4,4
Dengan indikator btb berwarna biru berarti pH > 7,6
Dengan indikator pp tidak berwarna berarti pH < 8,2
BTB
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Kesimpulan pH larutan 7,6 < pH < 8,2
Teori Bronsted-Lowry
Asam ialah proton donor, sedangkan basa adalah proton akseptor.
Contoh:1) HAc(aq) + H2O(l) ↔ H3O+(aq) + Ac-(aq)
asam-1 basa-2 asam-2 basa-1
HAc dengan Ac- merupakan pasangan asam-basa konjugasi.
H3O+ dengan H2O merupakan pasangan asam-basa konjugasi.
2) H2O(l) + NH3(aq) ↔ NH4+(aq) + OH-(aq)
asam-1 basa-2 asam-2 basa-1
H2O dengan OH- merupakan pasangan asam-basa konjugasi.
NH4+ dengan NH3 merupakan pasangan asam-basa konjugasi.
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).
Catatan:
Makin kuat suatu asam makin lemah sifat basa basa konyugasinya
Makin lemah suatu asam makin kuat sifat basa basa konyugasinya
Makin kuat suatu basa makin lemah sifat asam asam konyugasinya
Makin lemah suatu basa makin kuat sifat asam asam konyugasinya
Teori Asam Basa Lewis
o Asam = donor pasangan elektron.
o Basa = akseptor pasangan elektron.
o Reaksi asam dengan basa = pembentukan ikatan kovalen kordinasi.
Contoh Soal 1
o Basa = akseptor pasangan elektron.
o Reaksi asam dengan basa = pembentukan ikatan kovalen kordinasi.
Contoh Soal 1
Gunakan teori Lewis untuk menunjukkan bahwa raksi berikut merupakan reaksi asam basa.
a. BF3 + F- → BF4-
b. Cu2+ + 4NH3 → Cu(NH3)
Jawab:
a. BF3 adalah asam karena menerima pasangan elektron
F- adalah basa karena memberi pasangan elektron
F- adalah basa karena memberi pasangan elektron
BF3 + F- → BF4-
F F
F ∙ B F - F B F
F F
Asam lewis basa lewis





0 komentar:
Posting Komentar