asam-basa

ASAM-BASAContoh larutan :Larutan bersifat asam : larutan cuka, air jeruk, air akiLarutan bersifat basa : air kapur, air abu, larutan sabun, larutan amonia, larutan sodaLarutan bersifat netral : larutan natrium klorida, larutan urea, alkohol, larutan gula

Beberapa asam yang di kenal :

No Nama Asam Terdapat dalam

1 Asam asetat Larutan cuka

2 Asam askorbat Jeruk, tomat, sayuran

3 Asam sitrat Jeruk

4 Asam tatrat Anggur

5 Asam karbonat Minuman berkarbonasi

6 Asam klorida Asam lambung, obat tetes mata

7 Asam nitrat Pupuk,peledak ( TNT )

8 Asam fosfat Diterjen, pupuk

9 Asam benzoat Pengawet makanan

10 Asam malat Apel

Beberapa basa yang di kenal :

No Nama Basa Terdapat dalam

1 Alumunium hidroksida Deodoran, antasid

2 Kalsium hidroksida Mortar dan plester

3 Magnesium hidroksida Antasid

4 Natrium hidroksida Bahan sabun

Beberapa garam yang di kenal :

No Nama Garam Terdapat dalam

1 Natrium Klorida Penambah nafsu makan

2 Natrium Bikarbonat Pengembang kue

3 Kalsium karbonat Cat tembok

4 Kalium nitrat Pupuk, bahan peledak

5 Kalium karbonat Sabun dan kaca

6 Kalium fosfat Deterjen

TEORI ASAM BASA

Asam Cairan berasa asam dan dapat memerahkan kertas lakmus biru

Basa Cairan berasa pahit dan dapat membirukan kertas lakmus merah

Garam Cairan yang berasa asin

Secara Umum :

Pada tahun 1777, Lavoisier mengemukakan bahwa asam mengandung oksigen. Unsur itu yang dianggap bertanggung jawab atas sifat-sifat asam (nama oksigen diberikan oleh Lavoisier yang berarti pembentuk asam).

Namun pada tahun 1810, Humphrey Davy menemukan bahwa asam hidrogen klorida tidak mengandung oksigen. Davy kemudian menyimpulkan bahwa hidrogenlah dan bukan oksigen yang merupakan unsur dasar dari setiap asam.

Kemudian pada tahun 1814, Gay Lussac menyimpulkan bahwa asam adalah zat yang dapat menetralkan alkali.

TEORI ARRHENIUS

Asam : zat yang dalam air melepaskan ion H+

Basa : zat yang dalam air melepaskan ion OH-

Asam Arrhenius dirumuskan sebagai HxZ yang dalam air mengalami ionisasi sebagai berikut :

Contoh : Asam klorida (HCl) dan asam sulfat (H2SO4) dalam air akan terionisasi sebagai berikut :

Jumlah ion H+ yang dapat dihasilkan oleh 1 molekul asam disebut valensi asam.

Sedangkan ion negatif yang terbentuk dari asam setelah melepas ion H+ disebut ion sisa asam.

Nama asam sama dengan nama ion sisa asam dengan didahului kata asam.

Beberapa contoh asam dan reaksi ionisasinya :

Asam nonoksi adalah asam yang tidak mempunyai oksida asam. Asam oksi adalah asam yang mempunyai oksida asam. Asam organik adalah asam yang tergolong senyawa organik.

Basa Arrhenius adalah hidroksida logam, M(OH)x, yang dalam air terurai sebagai berikut :

Jumlah ion OH- yang dapat dilepaskan oleh satu molekul basa disebut valensi basa.

Beberapa contoh basa :

Kelemahan : hanya berlaku untuk larutan dalam air saja.

TEORI BRONSTED LOWRY

Asam : spesi yang memberi proton

Basa : spesi yang menerima proton

Contoh :

HCl (benzen) + NH3 (benzen) Cl- + NH4+

Asam Basa Basa konjugasi Asam konjugasi

NH4+

(aq) + H2O(l) NH3(aq) + H3O+(aq)


HSO4-(aq) + CO3

2-(aq) SO4

2-(aq) + HCO3

-(aq)


H2O(l) + NH3(aq) OH-(aq) + NH4

+(aq)


Pada contoh di atas, terlihat bahwa air dapat bersifat sebagai asam (donor proton) dan sebagai basa (akseptor proton). Zat atau spesi seperti itu bersifat ampiprotik (amfoter)

Asam konjugasi : spesi yang apabila melepas satu proton dapat

membentuk basa semula

Basa konjugasi : spesi yang apabila menangkap satu protondapat membentuk asam semula

Konsep asam-basa Bronsted Lowry lebih luas daripada konsep asam-basa Arrhenius karena :

Konsep asam-basa Bronsted-Lowry tidak terbatas dalam pelarut air, tetapi juga menjelaskan reaksi asam-basa dalam pelarut lain atau bahkan reaksi tanpa pelarut.

Asam-basa Bronsted-Lowry tidak hanya berupa molekul tetapi dapat juga berupa kation atau anion.

TEORI LEWIS

Asam : aseptor pasangan elektron

Basa : donor pasangan elektron

Contoh :

NH3 + HCl NH4+ + Cl-

Basa Asam Asam konjugasi Basa konjugasi

Ion H+ dapat terikat pada NH3 karena molekul NH3 mempunyai pasangan elektron bebas yang dapat digunakan bersama dengan ion H+ tersebut, yaitu dengan ikatan kovalen koordinat.

H3N: + H+ NH4+

Semua asam-basa Arrhenius maupun asam-basa Bronsted-Lowry memenuhi asam-basa Lewis.

INDIKATOR ASAM-BASA Indikator asam-basa adalah zat warna yang mempunyai warna berbeda dalam

larutan yang bersifat asam dan dalam larutan yang bersifat basa. Oleh karena itu, indikator asam-basa dapat digunakan untuk membedakan larutan asam dan larutan basa.

Contohnya adalah kertas lakmus. Lakmus berwarna merah pada larutan asam dan berwarna biru pada larutan basa.

Di dalam laboratorium, indikator yang sering digunakan selain kertas lakmus adalah fenoltalein, metil merah, dan metil jingga.

Beberapa indikator asam-basa :

TETAPAN KESETIMBANGAN AIR (Kw)

Air merupakan elektrolit yang sangat lemah. Air dapat menghantarkan listrik karena terionisasi menjadi ion H+ dan ion OH- menurut reaksi kesetimbangan :

Oleh karena [H2O] dapat dianggap konstan, maka hasil perkalian Kc x [H2O] adalah merupakan suatu konstanta yang disebut tetapan kesetimbangan air (Kw).

Harga Kw pada berbagai suhu dapat dilihat pada berikut :

Dalam air murni, konsentrasi ion H+ sama besar dengan konsentrasi OH-

Pada suhu kamar (sekitar 25oC), Kw = 1 x 10-14, maka:

KESETIMBANGAN ASAM-BASA Asam kuat dan basa kuat terionisasi seluruhnya dalam air, sedangkan asam

lemah dan basa lemah terionisasi sebagian dalam air. Larutan asam dan basa termasuk golongan larutan elektrolit. Larutan elektrolit

dapat menghantarkan listrik. Zat yang larutannya mempunyai daya hantar baik walaupun konsentrasinya

kecil, disebut elektrolit kuat. Zat yang larutannya mempunyai daya hantar kurang baik walaupun konsentrasinya relatif besar, disebut elektrolit lemah.

Daya hantar listrik setiap larutan tergantung pada besarnya konsentrasi ion-ion dalam larutan tersebut.

Elektrolit kuat terionisasi seluruhnya sehingga konsentrasi ion-ion dalam larutan relatif lebih besar. Elektrolit lemah terionisasi sebagian kecil sehingga konsentrasi ion-ion didalamnya relatif kecil.

Banyak sedikitnya zat elektrolit yang terionisasi dinyatakan dengan ion-ion derajat ionisasi (α), yaitu bilangan yang menunjukkan perbandingan antara jumlah zat yang terion dan jumlah zat yang dilarutkan.

Harga derajat ionisasi berkisar antara 0 dan 1.

Elektrolit kuat mempunyai α = 1, sedangkan elektrolit lemah mempunyai harga α yang mendekati nol.Contoh asam kuat : HCl, HI, HBr, H2SO4, HClO4

Contoh asam lemah : CH3COOH, H2S, H2CO3

Contoh basa kuat : NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2

Contoh basa lemah : NH4OH

TETAPAN KESETIMBANGAN ASAM (Ka) DAN TETAPAN KESETIMBANGAN BASA (Kb)

Asam kuat terionisasi seluruhnya, sehingga reaksi ionisasinya adalah reaksi yang berkesudahan.

Contoh :

Sebaliknya, asam lemah terionisasi sebagian sehingga membentuk reaksi kesetimbangan.

Contoh :

Secara umum, ionisasi asam lemah valensi satu dapat dinyatakan dengan rumus sebagai berikut:

Pada reaksi ionisasi asam lemah valensi satu, [H+] = [A-]. Apabila konsetrasi awal [HA] adalah sebesar M, maka :

dengan : Ka= tetapan ionisasi asam

M = konsentrasi asam ( satuannya M atau mol/liter )

Makin kuat asam, maka semakin banyak ion yang terbentuk, sehingga harga Ka semakin besar. Oleh karena itu, harga Ka merupakan ukuran kekuatan asam.

Seperti halnya asam lemah, ionisasi basa lemah valensi satu dapat dinyatakan dengan rumus sebagai berikut :

Pada reaksi ionisasi basa lemah valensi satu, [L+] = [OH-]. Apabila konsentrasi awal [LOH] adalah sebesar M, maka :

dengan : Kb = tetapan ionisasi basa

M = konsentrasi basa ( satuannya M atau mol/liter )

DERAJAT KEASAMAN (pH) LARUTAN

pH larutan menyatakan konsentrasi ion H+ dalam larutan. Asam cuka 2 M lebih asam daripada asam cuka 1 M. Pernyataan ini mudah dipahami dan

tidak memerlukan penjelasan. Akan tetapi, untuk memahami bahwa HCl 1 M lebih asam daripada asam cuka 1 M, diperlukan sedikit penjelasan.

Pembawa sifat asam adalah H+, oleh karena itu tingkat keasaman larutan tergantung pada konsentrasi ion H+ dalam larutan. HCl adalah asam kuat, sedangkan asam cuka adalah asam lemah. Jadi, walaupun konsentrasi kedua asam tersebut sama, tetapi HCl mengandung ion H+ lebih banyak, sehingga HCl 1 M lebih asam daripada asam cuka 1 M.

Konsentrasi H+ dalam larutan adalah sangat kecil. Contohnya, konsentrasi H+ dalam air adalah 1 x 10-7 M. Untuk menghindari penggunaan bilangan yang kecil, maka kosentrasi H+ dinyatakan dengan:

Bagaimana hubungan antara pH dengan pOH ? Dari persamaan diatas diperoleh :

Pada suhu kamar, harga Kw = 1 x 10-14 , maka:larutan netral : pH = pOH = 7larutan asam : pH < 7larutan basa : pH > 7

Kesimpulan

Jenis Asam Basa

Kuat [H+] = M . aa = valensi asam

[OH-] = M . bb = valensi basa

Lemah [H+] =

α = =

[OH-] =

α = =

MKa.

M

Ka

M

H ][

MKb.

M

Kb

M

OH ][

pH = - log [H+]

pOH = - log [OH-]

pH + pOH = 14

Contoh menentukan pH larutan asam :

(1) Berapakah pH larutan HCl 0,01 M?

HCl (aq) → H+(aq) + Cl-

(aq)

0,01 M 0,01 M 0,01 M

[H+]= 0,01 M

pH = - log [H+]

= - log 0,01 = - log 10-2

= 2

(2) Berapakah pH larutan H2SO4 0,1 M?

H2SO4(aq) → 2 H+(aq) + SO4

2-(aq)

0,1 M 0,2 M 0,1 M

[H+] = 0,2 M

pH = - log [H+]

= - log 0,2 = - log 2x10-1

= 1 - log2

(3) Berapakah pH larutan asam cuka 0,1 M ? Diketahui Ka = 10-5

Contoh menentukan pH larutan basa:

(1) Berapakah pH larutan NaOH 0,1 M?

NaOH (aq) → Na+(aq) + OH-

(aq)

0,1 M 0,1 M 0,1 M

[OH-]= 0,1 M

pOH = - log [OH-]

= - log 0,1 = - log 10-1

= 1

pH + pOH = pKw

pH = pKw – pOH

= 14 – 1

= 13

(2) Berapakah pH larutan Ca(OH)2 0,02 M?

Ca(OH)2(aq) → Ca2+(aq) + 2 OH-

(aq)

0,02 M 0,02 M 0,04 M

[OH-]= 0,04 M

pOH = - log [OH-]

= - log 0,04 = - log (4 x 10-2)

= 2 – log 4

pH + pOH = pKw

pH = pKw – pOH

= 14 – (2 – log 4)

= 12 + log 4

(3) Berapakah pH larutan NH4OH 0,4 M ? Diketahui Kb = 10-5

Latihan soal :

Hitunglah pH dari larutan berikut ini:

a. HI 0,2 M

b. H2SO4 0,01 M

c. KOH 0,001 M

d. Ba(OH)2 0,01 M

LARUTAN PENYANGGA

Suatu larutan jika ditambah asam akan turun pH-nya. Sebaliknya akan naik pH-nya jika ditambah basa.

Suatu larutan akan berubah pH-nya ( asam/ basa) jika ditambah air, karena konsentrasi asam/ basanya akan mengecil.

Ada larutan bila ditambah sedikit asam, basa atau air tidak mengubah pH secara berarti Lart Buffer (penyangga)

Larutan penyangga adalah larutan yang dapat mempertahankan pH akibat penambahan sedikit asam, basa atau karena pengenceran

PEMBUATAN LARUTAN PENYANGGA

Campuran asam lemah + basa kunjugasi atau garamnya disebut “PENYANGGA ASAM”

Contoh : CH3COOH + CH3COONa

H3PO4 + NaH2PO4

H2CO3 Na2CO3

Campuran basa lemah + asam kunjugasi atau garamnya disebut “PENYANGGA BASA”

Contoh : NH4OH + NH4Cl

RUMUS pH

PENYANGGA BERSIFAT ASAM

(H+) = Ka . Mol A

Mol G

pH = - log (H+)

Ket :

Mol A : Mol asam lemah

Mol G : Mol garam / basa

konjugasi

Ka : konstanta asam

PENYANGGA BERSIFAT

BASA

(OH-) = Kb . Mol B

Mol G

pOH = - log (OH-)

Ket :

Mol B : Mol basa lemah

Mol G : Mol garam / asam

konjugasi

Kb : konstanta basa

Contoh SoalContoh Soal

1. Ke dalam larutan CH3COOH ditambahkan padatan CH3COONa , sehingga konsentrasi CH3COOH = 0,1 mol dan konsentrasi CH3COONa = 0,05 mol. Jika Ka CH3COOH 1,8 X 10-5. Tentukan pH campuran ?

Jawab ( H+) = Ka x Mol A Mol G = 1,8 x 10-5 x 0,1 = 3,6 x 10-5

0,05 pH = - log ( H+) = - log 3,6 x10-5

= 5 - log 3,6

2. 0,05 L NH4OH 0,1 M dicampur dengan 0,1 L (NH4)2SO4 = 0,2 M. Jika Kb NH4OH = 10-5 . Tentukan pH campuran?

Jawab:mol NH4OH = V X M = 0,05 L x 0,1 M = 0,005 molmol (NH4)2SO4 = V X M = 0,1 L x 0,2 M = 0,02 mol ( OH-) = Kb x mol B mol G = 10-5 x 0,005 = 10-5 x 0,25= 2,5 x 10-6

0,02 pOH = - log ( OH) = - log 2,5 x 10-6 = 6 – log 2,5 pH = 14 – ( 6 – log 2,5 )

= 8+ log 2,5

Buffer dalam Organisme : Dalam organisme terdapat berbagai macam cairan; seperti air sel,

darah dan kelenjar. Cairan in berfungsi sebagai pengangkut zat makanan dan pelarut reaksi biokimia di dalamnya.

Tiap reaksi dipercepat oleh enzim tertentu, dan tiap enzim bekerja efektif pada pH tertentu (optimum). Karena itu cairan dalam organisme mengandung sistem buffer untuk mempertahankan pH-nya. Sistem, buffernya asam lemah dengan basa konjugasinya.

Dalam darah manusia normal mempunyai pH = 7,35-7,45, yg dipertahankan oleh tiga sistem buffer, yaitu: buffer karbonat, hemoglobin dan oksihemoglobin. Sedangkan dalam sel terdapat buffer fosfat.

Buffer Dalam kehidupan sehari-hari Larutan penyangga asam dan natrium sitrat yang menjaga PH dalam

makanan kaleng sehingga makanan tidak mudah dirusak oleh bakteri.

Buffer dalam obat-obatan Obat suntik atau obat tetes mata, pH-nya harus disesuaikan dengan pH

cairan tubuh. Obat tetes mata harus memiliki pH yang sama dengan pH air mata agar tidak menimbulkan iritasi yang mengakibatkan rasa perih pada mata. Begitu pula obat suntik harus disesuaikan dengan pH darah.

Buffer dalam industri Larutan penyangga digunakan untuk penanganan limbah. Larutan

penyangga ditambahkan pada limbah untuk mempertahankan pH 5-7,5. Hal itu untuk memisahkan materi organik pada limbah sehingga layak di buang ke perairan.

HIDROLISIS GARAM

Hidrolisis adalah terurainya garam dalam air yang menghasilkan asam atau basa, (reaksi antara garam yang memiliki ion sisa asam lemah (basa konjugat) atau ion sisa basa lemah (asam konjugat) dengan air menghasilkan asam lemah dan atau basa lemah)

1. Garam yang terbentuk dari reaksi asam kuat dengan basa kuat (misalnya NaCl, K2SO4 dll) tidak mengalami hidrolisis.

Untuk jenis garam yang demikian nilai pH = 7 (bersifat netral).

2. Garam yang terbentuk dari reaksi asam kuat dengan basa lemah (misalnya NH4Cl, AgNO3 dll) hanya kationnya (dari basa lemah) yang terhidrolisis (mengalami hidrolisis parsial).

Untuk jenis garam yang demikian nilai pH < 7 (bersifat asam).

3. Garam yang terbentuk dari reaksi asam lemah dengan basa kuat (misalnya CH3COOK, NaCN dan lain-lain) hanya anionnya (dari asam lemah) yang terhidrolisis (mengalami hidrolisis parsial).

Untuk jenis garam yang demikian nilai pH > 7 (bersifat basa).

4. Garam yang terbentuk dari reaksi asam lemah dengan basa lemah (misalnya CH3COONH4 , Al2S3 dll) kation (dari basa lemah) dan anion (dari asam lemah) keduanya mengalami hidrolisa maka disebut hidrolisis total (sempurna). Untuk jenis garam yang demikian nilai pH-nya tergantung harga Ka dan Kb.

Jika : Ka = Kb, larutan-nya netral (pH = 7)Ka > Kb, larutan-nya bersifat asam (pH < 7)Ka < Kb, larutan-nya bersifat basa (pH > 7)

asam-basa

Documents