Asam Dan Basa

ASAM DAN BASAOLEH :

ASAM DAN BASA

TEORI ARRHENIUSDIPAKAI UNTUK ASAM DAN BASA DALAM LARUTAN (NETRALISASI)ASAM + BASA GARAM + AIRKATION (ION POSITIF) BERASAL DARI BASA DAN ANION (ION NEGATIF) BERASAL DARI ASAMGARAM : SENYAWA YANG DAPAT MELEPAS ION POSITIF YANG BUKAN H+ DAN ION NEGATIF YANG BUKAN OH-CONTOH GARAM : NaCl, NaCN, MgCl2

MENURUT ARRHENIUS Asam ialah senyawa yang dalam larutannya dapat menghasilkan ion H+. Basa ialah senyawa yang dalam larutannya dapat menghasilkan ion OH-.

Walaupun teori Arrhenius berhasil mengungkapkan beberapa kasus, tetapi memiliki keterbatasan. Selain hanya memandang aspek reaksi asam-basa di dalam pelarut air, juga pembentukan ion H+ atau ion OH merupakan kekhasan teori asam-basa Arrhenius. Artinya jika suatu reaksi tidak membentuk ion H+ atau ion OH tidak dapat dikatakan sebagai asam atau basa.

Asam Arrhenius : senyawa penghasil H+ (H3O+) dalam airBasa Arrhenius : senyawa OH- dalam air

TEORI BRONSTED - LOWRYDEFINISI LEBIH : LUAS DARI PADA ARRHENIUSASAM : PENDONOR PROTONBASA : ASEPTOR PROTONTIDAK HANYA BERLAKU UNTUK LARUTAN, TAPI BISA UNTUK MOLEKUL, ION, DAN GAS

Asam Brnsted : pendonor proton Basa Brnsted-Lowry : aseptor protonasamBasa terkonjugasibasaAsam terkonjugasi

Asam basa KonyugasiAsam1 + Basa2 === Basa1 + Asam2Basa1 adalah Basa Konyugasi Asam1Asam2 adalah Asam Konyugasi Basa2

Pasangan asam dan basa konjugasi

Cara mudah mengingat asam basa konjugasi Bronsted-Lowry adalah sebagai berikut: Untuk membuat asam konjugasi Bronsted-Lowry maka tambahkan satu H+ pada spesies yang ditanyakan, sedangkan untuk membuat basa konjugasi dari Bronsted-Lowry maka tinggal ambil satu H+ dari spesies yang ditanyakan.

H2SO4 basa konjugasinya (tinggal ambil 1 H+) adalah HSO4- HNO3 basa konjugasinya (tinggal ambil 1 H+) adalah NO3- PO43- asam konjugasinya (tinggal tambah 1 H+) adalah HPO42- Cl- asam konjugasinya (tinggal tambah 1 H+) HCl

DISOSIASI ASAM SECARA UMUMDISOSIASI ASAM :HA + H2O H3O+ + A- HA : ASAMH2O : BASAH3O+ : ASAM REKONJUGASI, DIBENTUK DARI BASA SETELAH MENDAPATKAN PROTONA- : BASA TERKONJUGASI, DIBENTUK DARI ASAM SETELAH MELEPAS PROTON

ASAM BRONSTED CAN BE MOLECULAR COMPOUNDS HNO3 (aq) + H2O(l) NO3 (aq) + H3O (aq) ACIDCAN BE ANIONS NH4+ (aq) + H2O (l) NH3 (aq) + H3O+ (aq) ACIDCAN BE CATION H2PO4- (aq) + H2O (l) HPO42- (aq) + H3O+ (aq) ACID

BASA BRONSTED Pada MOLEKUL NH3 (aq) + H2O (l) NH4+ (aq) + OH- (aq)Pada ANION CO32- (aq) + H2O (l) HCO3- (aq) + OH- (aq) BASEPada KATION Al(H2O)5(OH)2+ (aq) + H2O (l) Al (H2O)6 (aq) + OH- (aq) BASE

CONTOH

H2O + HCl [H3O]+ + [Cl]- + +PROTON ACCEPTORPROTON DONORHIDRONIUM ION

BRONSTED LOWRY FASE GAS

NH3 + HCl [NH4]+ + [Cl]-

Konsep asam basa Bronsted-Lowry tidak menentang konsep asam-basa akan tetapi bisa dikatakan sebagai perluasan dari konsep tersebut.Ion hidroksida dalam konsep Arrhenius tetap menjadi basa dalam konsep Bronsted-Lowry disebabkan ion hidroksida dapat menerima H+ (aseptor proton) untuk membentuk H2O.

SIFAT ASAMRasa asam. Vinegar adalah larutan asam asetat, cuka. Buah-buahan mengandung asam sitrat.Reaksi dengan logam tertentu hasilkan gas hidrogen.Reaksi dengan karbonat dan bikarbonat menghasilkan gas CO2Mengubah Warna Indikator, mengubah warna kertas lakmus biru menjadi kertas lakmus merah Menghantarkan Arus Listrik

KESETIMBANGAN ASAM HA + H2O H3O+ + A- CONTOH : HCl H+ + Cl- CH3COOH H+ + CH3COO- NH4 H+ + NH3 C6H5NH3+ H+ + C6H5NH2 [Al (H2O)6]3+ H+ + [Al(H2O)5(OH-)]2+

Asam kuat terionisasi sempurna atau hampir sempurna dlm air (100%)ASAM KUAT DAN LEMAHContoh : HNO3, HCl, H2SO4,HClO4, HBr, HI, HBrO4 dan HIO4

Asam lemah terionisasi kurang dari 100% dalam air.Contoh : Asam asetat = CH3CO2H

ASAM KUAT DAN LEMAH

ASAM KUAT HASILKAN BASA TERKONJUGASI YANG LEMAH

ASAM LEMAH HASILKAN BASA TERKONJUGASI YANG KUAT

ASAM KUAT : H2SO4, HCl, HNO3 DAN HClO4

ASAM LEMAH : H3PO4, HNO2, HOCl, ASAM ORGANIK

KEKUATAN ASAM DAN BASANAMA ASAM BASA KONJUGAT HClO4 ClO4 HCl Cl - H2SO4 HSO4- HNO3 NO3- H3O+ H2O H2SO3 HSO3- H2SO4- SO42- H3PO4- H2PO4- HF F- HC2H3O2 KEKUATAN C2H302- KEKUATAN H2CO3 MENURUN HCO3- MENINGKAT H2S HS-

Nama Asam Basa KonjugatHSO4- SO32-HCN CN-NH4+ NH3HCO3- CO32- HS- S2-H2O OH-NH3 NH2-OH- O2-Lanjutan : KEKUATAN ASAM DAN BASAKekuatan menurunKekuatan meningkat

ASAM MONOPROTIK DAN DIPROTIKASAM MONOPROTIK : MENDONOR 1 PROTON CONTOH : HF, HCl, HNO3ASAM POLIPROTIK : MENDONOR LEBIH DARI 1 PROTONASAM DIPROTIK : MENDONOR 2 PROTON, CONTOH : H2SO4.

H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+HSO4- + H2O SO42- + H3O+

AMPHIPROTIKSENYAWA YANG BISA BERPERAN SEBAGAI ASAM BRONSTED ATAU BASA BRONSTEDCONTOH : ION HIDROGEN FOSFAT (HPO42-) HPO42- (aq) + H2O (l) H3O+ (aq) + PO43- (aq) ACID HPO42- (aq) + H2O (l) H2PO4- (aq) + OH- (aq) BASE

AIR SEBAGAI AMFOTIR AMFOTIR : SENYAWA YANG BISA BERFUNGSI SEBAGAI ASAM DAN BASAAUTOIONISASI PADA AIR 2H2O (l) H3O+ (aq) + OH- (aq) K = [H3O+][OH-] = [H+][OH-]K = TETAPAN IONISASI AIR , Kw NILAI Kw TETAP PADA SUHU 250C. BILA SUHU BERUBAH Kw AKAN BERUBAH[H+] = [OH-] = 1.0 x10-7 MKw = [H+][OH-]=(1.0 x 10-7 M)2 = 1.0 x 10-14 M (SUHU 250C)

Air adalah amphiprotic, kesetimbangan transfer elektron terjadi walaupun tanpa kehadiran basa / asam tambahan. Transfer proton dari satu molekul air ke molekul air lainnya disebut autoprotolysis (autoionisasi).Besarnya autoprotolysis dan komposisi dari larutan pada kesetimbangan digambarkan dgn tetapan autoprotolysis air, Kw:

2H2O(l)== H3O+(aq) + OH-(aq) Kw = [H3O+][OH-]

AUTOIONISASI AIR

atas dasar pengertian ini, dapat ditentukan :Jika nilai pH = pOH = 7, maka larutan bersifat netralJika nilai pH < 7, larutan bersifat asamJika nilai pH > 7, maka larutan bersifat basaPada suhu kamar ; pKw = pH + pOH = 14

[H+] = [OH-] NEUTRAL[H+] > [OH-] ACIDIC[H+] < [OH-] BASIC

SKALA pH pH = - log [H+] pOH = - log [OH-] pH + pOH = 14 Kw = [H+] [OH-]

Contoh : pH Coca Cola = 3,12 Berapa [H3O+]Jawab : pH = -log [H3O+] log [H3O+] = - pH [H3O+] = 10-pH (antilog) = 10-3,12 = 7,6 x 10-4

pH DAN pOH

MENYATAKAN PH LARUTAN ASAM1. pH asam kuat Bagi asam-asam kuat ( = 1 ), maka menyatakan nilai pH larutannya dapat dihitung langsung dari konsentrasi asamnya ( dengan melihat valensinya )

Hitunglah pH dari 100 ml larutan 0,01 M HCl ? Jawab : HCl ( aq ) ------ H+ ( aq ) + Cl- ( aq ) ( H+ ) = ( HCl ) = 0,01 M = 10-2 M pH = - log ( 10-2 ) = 2

Hitunglah pH dari 2 liter larutan 0,1 mol H2SO4 ? Jawab : H2SO4 ( aq ) -------- 2 H+ ( aq ) + SO42- ( aq ) ( H+ ) = 2 ( H2SO4) = 2 . 0,1 mol/ 2 lilter = 10-1 M pH = - log ( 10-1 ) = 1

2. pH asam lemah Bagi asam-asam, karena derajat ionisasinya 1 ( 0 < < 1 ), maka besarnya konsentrasi ion H+ tidak dapat dinyatakan secara langsung dari konsentrasi asamnya ( seperti asam kuat ). Langkah awal yang harus ditempuh adalah menghitung besarnya H+ dengan rumus : ( H+ ) = V ( Ca . Ka ) Dengan : Ca = konsentrasi asam lemah Ka = tetapan ionisasi asam lemah

Hitunglah pH dari 0,025 mol CH3COOH dalam 250 ml larutannya, jika diketahui Ka = 10-5 ? Jawab :

Ca = 0,025 mol/250 ml = 0,1 M = 10-1 M ( H+ ) = V ( Ca . Ka ) = V ( 10-1 . 10-5 ) = 10-3 M pH = - log ( 10-3 ) = 3

Berikut adalah indicator pH yang sering kita gunakan di laboratorium.Indikator tersebut menunjukkan perubahan warna lerutan pada rentang pH tertentu.

MENYATAKAN PH LARUTAN BASA1. pH basa kuat Untuk menentukan pH basa-basa kuat ( = 1 ) , maka terlebih dahulu dihitung nilai pOH larutan dari konsentrasi basanya

Hitunglah pH dari 100 ml larutan KOH 0,1 M ? Jawab : KOH ( aq ) --------- K+ ( aq ) + ( OH- ) ( aq ) ( OH- ) = ( KOH ) = 10-1 M pOH = - log ( 10-1 ) = 1 pH = 14 1 = 13

Hitunglah pH dari 500 ml larutan Ca(OH)2 0,01 M ? Jawab : Ca(OH)2 ( aq ) -------- Ca++ ( aq ) + 2 ( OH- ) ( aq ) ( OH- ) = 2 . (Ca(OH)2 ) = 2 . 0,01 = 2. 10-2 M pOH = - log (2. 10-2 ) = ( 2 log 2 ) pH = 14 ( 2 log 2 ) = 12 + log 2

LatihanHitung nilai pH untuk 0,001 M larutan HCl?Hitung pOH larutan 0,001 M KOH ?

2. pH basa lemah Bagi basa basa lemah, karena nilai derajat ionisasinya 1, maka untuk menyatakan konsentrasi ion OH- digunakan rumus : ( OH- ) = V ( Cb . Kb ) Dengan : Cb = konsentrasi basa lemah Kb = tetapan ionisasi basa lemah

Hitunglah pH dari 100 ml 0,001 M larutan NH4OH, jika diketahui ketetapan ionisasinya = 10-5 ? Jawab : ( OH- ) = V ( Cb . Kb ) = V ( 10-3 . 10-5 ) = 10-4 M pOH = - log ( 10-4 ) = 4 pH = 14 4 = 10

Larutan Buffer a.Campuran asam lemah dengan garam dari asam lemah tersebut. Contoh: - CH3COOH dengan CH3COONa - H3PO4 dengan NaH2PO4b.Campuran basa lemah dengan garam dari basa lemah tersebut. Contoh: - NH4OH dengan NH4Cl

Sifat larutan buffer: - pH larutan tidak berubah jika diencerkan. - pH larutan tidak berubah jika ditambahkan ke dalamnya sedikit asam atau basa.

CARA MENGHITUNG LARUTAN BUFFER Untuk larutan buffer yang terdiri atas campuran asam lemah dengan garamnya (larutannya akan selalu mempunyai pH < 7) digunakan rumus: [H+] = Ka. Ca/Cg pH = pKa + log Cg/Ca dimana: Ca = konsentrasi asam lemah Cg = konsentrasi garamnya Ka = tetapan ionisasi asam lemah

Contoh:Hitunglah pH larutan yang terdiri atas campuran 0.01 mol asam asetat dengan 0.1 mol natrium Asetat dalam 1 1iter larutan ! Ka bagi asam asetat = 10-5 Jawab: Ca = 0.01 mol/liter = 10-2 M Cg = 0.10 mol/liter = 10-1 MpH= pKa + log Cg/Ca = -log 10-5 + log 10--1/10-2 = 5 + 1 = 6

2. Untuk larutan buffer yang terdiri atas campuran basa lemah dengan garamnya (larutannya akan selalu mempunyai pH > 7), digunakan rumus:

[OH-] = Kb . Cb/Cg pOH = pKb + log Cg/Cb dimana: Cb = konsentrasi base lemah Cg = konsentrasi garamnya Kb = tetapan ionisasi basa lemah

Contoh: Hitunglah pH campuran 1 liter larutan yang terdiri atas 0.2 mol NH4OH dengan 0.1 mol HCl ! (Kb= 10-5)

Jawab: NH4OH(aq) + HCl(aq) NH4Cl(aq) + H2O(l)

mol NH4OH yang bereaksi = mol HCl yang tersedia = 0.1 mol mol NH4OH sisa = 0.2 - 0.1 = 0.1 mol mol NH4Cl yang terbentuk = mol NH40H yang bereaksi = 0.1 mol Karena basa lemahnya bersisa dan terbentuk garam (NH4Cl) maka campurannya akan membentuk Larutan buffer.

Cb (sisa) = 0.1 mol/liter = 10-1 M Cg (yang terbentuk) = 0.1 mol/liter = 10-1 M pOH = pKb + log Cg/Cb = -log 10-5 + log 10-1/10-1 = 5 + log 1 = 5 pH = 14 - p0H = 14 - 5 = 9

Asam dan basa kuat dan lemah

Asam kuat: bila pKa < 0 ( Ka >1 dan Ka >>1) -- kesetimbangan transfer proton lebih menyukai posisi mendonorkan proton ke air. asam kuat dalam air terdeprotonasi sempurna contoh: HCl, dalam air terdapat spesi: H3O+, Cl-, dan >HF

Basa kuat: spesi yang terprotonasi sepenuhnya dalam air. contoh: oksida O2- yang langsung terkonversi menjadi ion OH- dalam air.

Basa lemah: spesi yang terprotonasi sebagian dalam air. contoh: NH3, dalam air terdapat sbg spesi: NH3 dan sebagian kecil NH4+.

KONSTANTA KESETIMBANGAN PADA ASAM LEMAHKa ASAM LEMAH < 1 pH : 2 - 7

Contoh : 1. Diketahui pH darah manusia 7,41 Berapa pOH, [H+], [OH-] ? pOH : pH + pOH = 14 7,41 + pOH = 14 pOH = 6,59 [H+] : pH = - log [H+] 7,41 = - log [H+] 10-7,41 = [H+]= 3,89 x 10-8 M [OH-] : pOH = - log [OH-] 6,59 = - log [OH-] 10-6,59 = [OH-] = 2,57 x 10-7 M Berapa pH pada 0,1 M HNO3 pH = - log [H+] = - log 0,01 = 1

KESETIMBANGAN ASAM

KESETIMBANGAN PADA ASAMDISSOSIASI ASAM LEMAH TIDAK SEMPURNA CONTOH : Berapa pH larutan 1 M HF, diketahui Ka = 7,2 x 10-4 Jawab : HF (aq) H+(aq) + F-(aq) Ka= 7,2 x10-4 H2O (l) H+(aq) + OH-(aq) Kw= 1,0 x10-14ICE TABLE

HF = 1 x, karena x dianggap kecil, maka HF = 1Jadi : Ka = 7.2 x 10-4 = x2 x = 0.00268 = [H+] pH = - log [H+] pH = - log 0.00268 pH = 2.57Ka = x21- x

HFH++F100-x+x+x1-xxx

ICE

KESETIMBANGAN ASAMContoh lain :Berapa pH larutan 0,1 M HOCl? Bila diketahui Ka = 3,5 x 10-8Jawab :Ka = X2 / 0,1-X = 3,5 x 10-8X = 5,916 x 10-5 = [H+]pH = - log [H+] = - log 5,916 x 10-5 = 4,23

HOClH++OCl-0,100-x+x+x0,1-xxx

ICE

MENGHITUNG PERSENTASE ZAT YANG TERDISOSIASI

KONSENTRASI PERSENTASE ZAT YANG TERURAI TERDISOSIASI ----------------------------- X 100 % KONSENTRASI ZAT SEMULA

CONTOH : BERAPA PERSENTASE TERDISSOSIASI PADA LARUTAN 1 M HF . DIKETAHUI [H+] PADA KEADAAN SETIMBANG = 2.7 X 10-2

JAWAB : 2.7 X 10-2/1.00 X 100% = 2.7 %

Hitung % dissosiasi asam HF (Ka = 1.8 x 10-5) pada larutan dengan konsentrasi 0,1 MJawab :

Ka = (X2 / 0.1) = 1.8 X 10-5 X = 1.3 x 10-3 M = [H+] % dissosiasi = (1.3 x 10-3)/ 0.1 x 100 % = 1.3 %

HFH++F-100-x+x+x0.1-xxx

ICE

Hitung pH larutan asam nitrous, HNO2, 0,05 M dimana derajat disosiasinya () = 0,097 ? HNO2(aq) + H2O == H3O+(aq) + NO2-(aq) (H3O+) = x (HNO2) = 0,097 x 0,05 = 4,85 10-3 mol/l pH = - log (H3O+) = - log (4,85 10-3)= 2,31

Hitung asam monobasik 0,5 M jika konsentrasi ion hidrogennya 0,1 mol/l ? asumsi : asam monobasik HA HA + H2O -----H3O+ + A- Reaksi sempurna (HA) = 0,5 mol/l (H3O+) = 0,1 mol/l Hubungan untuk asam lemah (H3O+) = x (HA) ------- 0,1 = x 0,5 = 0,1/0,5 = 0,2

LatihanHitung derajat ionisasi larutan asam monoetanoat 0,01 M dengan Ka = 1,6 10-4 mol/l ? HCOOH (aq) + H2O (l) -- HCOO- (aq) + H3O+ (aq)2. Hitung derajat ionisasi lar asam propionat 0,4 M dengan nilai Ka = 1,3 10-5 mol/l ? CH3CH2COOH + H2O CH3CH2COO- + H3O+3. Berapa pH larutan asam khloroetanoat 0,2 M dengan Ka = 1,3 10-3 mol/l CH2ClCOOH + H2O == CH2ClCOO- + H3O+4. Hitung konstanta ionisasi ( Ka) asam etanoat 0,2 M dan 0,94 terionisasi ?

BASAARRHENIUS : SENYAWA YANG MENGHASILKAN OH- DALAM LARUTANBRONSTED-LOWRY : ASEPTOR PROTONBASA KUAT : TERDISSOSIASI SEMPURNABASA LEMAH : TERDISSOSIASI TIDAK SEMPURNACONTOH : HIDROKSIDA LOGAM ALKALI : NaOH DAN KOHCONTOH LAIN : HIDROKSIDA LOGAM ALKALI TANAH ANTASIDA : PENGHILANG ASAM LAMBUNG

SIFAT BASAPahit dan Terasa Licin di KulitMengubah Warna Indikator, mengubah kertas lakmus merah menjadi kertas lakmus biru. Menghantarkan arus listrik Menghantarkan Arus ListrikMenetralkan Sifat Asam

KONSTANTA KESEIMBANGANBASA LEMAH Kb BASA LEMAH < 1 pH : 7 - 12

KONSTANTA BASABASA SEBAGAI ASEPTOR PROTONKONSTANTA DISSOSIASI : B (aq) + H2O (l) BH+(aq) + OH- (aq) [BH+] [OH-] Kb = ---------------- [B]Contoh :Hitung pH larutan NH3 15 M (Kb = 1.8 x 10-5)

Jawab : NH3 (aq) + H2O (l) NH4+ (aq) + OH- (aq) H2O (l) H+ (aq) + OH- (aq)

Kb= 1.8 X 10-5 = [NH4+][OH-]/[NH3]= (x)(x)/ 15-x = x2/15.0 X = 1,8 X 10-5 X 15 = 1.6 X 10-2 = [OH-] pOH = - log [OH-] = - log 1.6 X 10-2 = 1.7959 pH = 12.2

NH3(aq)+H2O (l)NH4+(aq)15-0-x-+x15-x-x

ICE

+OH-(aq)0+ xx

Contoh lain :

HITUNG pH DARI 5,0 X 10-2 NaOHJAWAB : pOH = - log [OH-] = - log 5,0 x 10-2 = 1,3 pOH + pH = 14 jadi pH = 14 1,3 = 12,7KESETIMBANGAN BASA

Hubungan Ka, Kb, [H3O] dan pH

ASAM BASA MODEL LEWIS

TEORI LEWIS LEBIH UMUM DARI PADA TEORI ARRHENIUS DAN BROSTED-LOWRYASAM LEWIS ADALAH SENYAWA ASEPTOR PASANGAN ELEKTRON DARI ATOM LAIN UNTUK MEMBENTUK IKATAN BARUBASA LEWIS ADALAH SENYAWA PENDONOR PASANGAN ELEKTRON UNTUK MEMBENTUK IKATAN BARU

TIGA MODEL ASAM BASA

MODELASAMBASAARRHENIUSH+ PENGHASILOH- PENGHASILBRONSTED-LOWRYH+ PENDONORH+ ASEPTORLEWISASEPTOR PASANGAN ELEKTRONPENDONOR PASANGAN ELEKTRON

Ikatan kimia baru dibentuk dengan menggunakan pasangan elektron dari basa Lewis.Ikatan kimia yg terbentuk : ikatan kovalen koordinasiContoh : Pembentukan ion hidronium (H3O+) dari H2O + H+

Asam dan Basa Lewis

Reaksi Asam/Basa Lewis

BERBAGAI CONTOH ASAM-BASA LEWISH+ + OH- H2O asam basa H+ + H2O H3O+ asam basa

H+ + NH3 NH4+ asam basa

H+ + CN- HCN asam basa

********