Asam Basa menurut Arrhenius

Teori :Asam dikatakan kuat atau lemah berdasarkan daya

hantar listrik molar. Larutan dapat menghantarkan arus listrik kalau mengandung ion, jadi semakin banyak asam yang terionisasi berarti makin kuat asamnya. Asam kuat berupa elektrolit kuat dan asam lemah merupakan elektrolit lemah.

Pembatasan Teori:• Sifat larutan amoniak diterangkan oleh teori Arrhenius sebagai

berikut: NH 4 OH --> NH 4 + + OH -

Jadi asam adalah spesi yang mengandung H + dan basa adalah spesi yang mengandung OH -, dengan asumsi bahwa pelarut tidak berpengaruh terhadap sifat asam dan basa.

Asam Basa menurut Arrhenius

Asam hidroklorida (asam klorida) dinetralkan oleh kedua larutan natrium hidroksida dan larutan amonia. Pada kedua kasus tersebut, kamu akan memperoleh larutan tak berwarna yang dapat kamu kristalisasi untuk mendapatkan garam berwarna putih – baik itu natrium klorida maupun amonium klorida.Keduanya jelas merupakan reaksi yang sangat mirip. Persamaan lengkapnya adalah:

Asam Basa menurut Arrhenius

amonia bereaksi dengan air yang melarutkan amonia tersebut untuk menghasilkan ion amonium dan ion hidroksida:

Akan tetapi, reaksi yang sama juga terjadi antara gas amonia dan gas hidrogen klorida.

Pada kasus ini, tidak terdapat ion hidrogen atau ion hidroksida dalam larutan – karena bukan merupakan suatu larutan. Teori Arrhenius tidak menghitung reaksi ini sebagai reaksi asam-basa, meskipun pada faktanya reaksi tersebut menghasilkan produk yang sama seperti ketika dua zat tersebut berada dalam larutan.

Asam Basa menurut Bronsted-lowry

Teori:• Asam adalah donor proton (ion hidrogen).• Basa adalah akseptor proton (ion hidrogen).Masalah Amonia :

amonia adalah basa karena amonia menerima sebuah proton (sebuah ion hidrogen). Hidrogen menjadi tertarik ke pasangan mandiri pada nitrogen yang terdapat pada amonia melalui sebuah ikatan koordinasi.

Asam Basa menurut Bronsted-lowry

Jika amonia berada dalam larutan, amonia menerima sebuah proton dari ion hidroksonium:

Jika reaksi terjadi pada keadaan gas, amonia menerima sebuah proton secara langsung dari hidrogen klorida:

Cara yang lain, amonia berlaku sebagai basa melalui penerimaan sebuah ion hidrogen dari asam.

Asam Basa menurut Bronsted-lowry

Pasangan konjugasi :Reaksi reversibel mengandung dua asam dan dua basa. Kita

dapat menganggapnya berpasangan, yang disebut pasangan konjugasi.

Perhatikan reaksi ke arah depan:– HA adalah asam karena HA mendonasikan sebuah proton (ion hidrogen) ke air.– Air adalah basa karena air menerima sebuah proton dari HA.

Akan tetapi ada juga reaksi kebalikan antara ion hidroksonium dan ion A-:– H3O+ adalah asam karena H3O+ mendonasikan sebuah proton (ion hidrogen) ke

ion A-.– Ion A- adalah basa karena A- menerima sebuah proton dari H3O+.

Asam Basa menurut Bronsted-lowry

Contoh yang kedua mengenai pasangan konjugasiBerikut ini adalah reaksi antara amonia dan air yang telah kita lihat sebelumnya:

Hal pertama yang harus diperhatikan adalah forward reaction terlebih dahulu. Amonia adalah basa karena amonia menerima ion hidrogen dari air. Ion amonium adalah asam konjugasinya – ion amonium dapat melepaskan kembali ion hidrogen tersebut untuk membentuk kembali amonia.

Air berlaku sebagai asam, dan basa konjugasinya adalah ion hidroksida. Ion hidroksida dapat menerima ion hidrogen untuk membentuk air kembali.

Asam Basa menurut Bronsted-lowry

Zat Amfoter :Suatu zat yang dapat berperilaku baik sebagai

asam atau sebagai basa digambarkan sebagai amfoter.

Asam Basa menurut Lewis

Teori:• Asam adalah akseptor pasangan elektron• Basa adalah donor pasangan elektron

Senyawa Asam Asam Lemah :• Asam asetat Asam hipoklorit • Asam laktat • Asam nitrit • Asam oksalat • Fenol C6H5OH• Asam propanoat • Asam sulfit • Asam urat • Asam fosfat • Asam sulfida • Asam askorbat • Asam benzoat • Asam borat

• Asam karbonat • Asam sitrat • Asam format • Asam hidrazida • Asam sianida • Asam fluorida • Hidrogen peroksida • Asam arsenat • Asam butanoat • Asam heptanoat • Asam heksanoat • Asam oktanoat • Asam pentanoat

Senyawa Asam

Asam Kuat :• Asam klorida• Asam nitrat• Asam sulfat• Asam bromida• Asam iodida• Asam klorat• Asam perklorat• Asam klorit • Asam bromit • Asam perbromat

• Asam iodit • Asam periodat

Senyawa BasaBasa Lemah :• NH3

• Fe(OH)2

• Al(OH)3

• Mg(OH)2

Basa Kuat:• NaOH• KOH• RbOH• CsOH• Ba(OH)2

• Sr(OH)2

• LiOH• Ca(OH)2

Indikator sebagai Asam Lemah• Lakmus

Lakmus adalah asam lemah. Lakmus memiliki molekul yang sungguh rumit yang akan kita sederhanakan menjadi HLit. "H" adalah proton yang dapat diberikan kepada yang lain. "Lit" adalah molekul asam lemah.akan terjadi kesetimbangan ketika asam ini dilarutkan dalam air. Pengambilan versi yang disederhanakan kesetimbangan ini:

Lakmus yang tidak terionisasi adalah merah, ketika terionisasi adalah biru.

Indikator Sebagai Asam Lemah- Prinsip Le Chatelier untuk menemukan apa yang terjadi jika anda menambahkan ion hidroksida atau beberapa ion hidrogen yang lebih banyak pada kesetimbangan ini.

1. Penambahan ion hidroksida: 2. Penambahan Ion Hidrogen

Indikator pKIndikator pK pH rentang pH

lakmus 6,5 5-8

Jingga metil

3,7 3,1-4,4

fenolftalein 9,3 8,3-10

Perubahan warna lakmus terjadi tidak selalu pada rentang pH yang besar, tetapi lakmus berguna untuk mendeteksi asam dan basa pada lab karena perubahan warnanya sekitar 7. Jingga metil atau fenolftalein sedikit kurang berguna.

Titrasi Asam BasaTitrasi adalah suatu prosedur yang bertujuan untuk menentukan banyaknya suatu larutan yang diperlukan untuk tepat bereaksi dengan larutan lain yang sudah diketahui kadarnya. Kadar larutan asam ditentukan dengan menggunakan larutan basa atau sebaliknya. Titran ditambahkan titer tetes demi tetes sampai mencapai keadaan ekuivalen (habis bereaksi) yang ditandai dengan berubahnya warna indikator. Titik ekuivalen yaitu titik dimana konsentrasi asam sama dengan konsentrasi basa yang ditambahkan sama dengan jumlah asam yang dinetralkan [H+]=[OH-]

Titrasi Asam BasaPada titik ekuivalen maka, dirumuskan :Mol ekuivalen asam = mol ekuivalen basaN.V asam= N.V basan. M. V asam = n.M.V basa

n = jumlah ion H+ atau jumlah ion OH-

V= volume (L)M = molaritas (mol/L)N = normalitas (mol/L)

Contoh soal Titrasi1. Larutan HCl 0,3 M dititrasi dengan larutan NaOH, titik akhir

titrasi tercapai bila 10 ml larutanHCl memerlukan 75 ml larutan NaOH. Tentukan molaritas NaOH !

2. Tentukan konsentrasi 20 ml Ca(OH)2 yang dititrasi dengan 100 ml larutan HCl 0,1 M !

Penyelesaian :1. Diketahui : MA = 0,3 M VB = 75 ml

VA = 10 ml nB = 1NA = 1Ditanya : MB ?Jawab :

MB= 0,04M2. Diketahui : VA = 100 ml VB = 20 ml

MA = 0,1 M nB = 2 NA = 1

Ditanya : MB ?Jawab : VA x MA x nA = VB x MB x nB

100 x 0,1 x 1 = 20 x MB x 2 MB = 0,25 M

Titrasi Asam Basa1. Asam Kuat vs Basa kuat

tidak terdapat perubahan indikator pada titik ekivalen.Akan tetapi, gambar menurun tajam pada titik ekivalen tersebut yang menunjukkan tidak terdapat perbedaan pada volume asam yang ditambahkan apapun indikator yang anda pilih. Akan tetapi, hal tersebut berguna pada titrasi untuk memilih kemungkinan warna terbaik melalui penggunaan tiap indikator.

Titrasi Asam Basa2. Asam Kuat vs Basa Lemah

Kali ini adalah sangat jelas bahwa fenolftalein akan lebih tidak berguna. Akan tetapi jingga metil mulai berubah dari kuning menjadi jingga sangat mendekati titik ekivalen.

Titrasi Asam Basa

3. Asam Lemah vs Basa Kuat

fenolftalein berubah warna dengan tepat pada tempat tepat.

Titrasi Asam Basa4. Asam Lemah vs Basa Lemah

Kurva berikut adalah untuk kasus dimana asam dan basa keduanya sebanding lemahnya – sebagai contoh, asam etanoat dan larutan amonia. Pada kasus yang lain, titik ekivalen akan terletak pada pH yang lain.

Anda dapat melihat bahwa kedua indikator tidak dapat digunakan. Fenolftalein akan berakhir perubahannya sebelum tercapai titik ekivalen, dan jingga metil jauh ke bawah sekali.

Contoh Kasus Larutan natrium karbonat dan asam hidroklorida

encerJika anda menggunakan fenolftalein atau jingga metil, keduanya akan memberikan hasil titirasi yang benar – akan tetapi harga dengan fenolftalein akan lebih tepat dibandingkan dengan bagian jingga metil yang lain.

Titrasi Asam Basa

• Hal ini terjadi bahwa fenolftalein selesai mengalami perubahan warnanya pada pH yang tepat dengan titik ekivalen pada saat untuk pertamakalinya natrium hidrogenkarbonat terbentuk.

• Perubahan warna jingga metil dengan tepat terjadi pada pH titik ekivalen bagian kedua reaksi.

Contoh-contoh reaksi

1. Reaksi netralisasi antara asam kuat dan hidroksida logam dalam larutan air sebenarnya adalah reaksi antara ion hidronium dan ion hidroksida :H3O+ + OH- H2O + H2O

2. Reaksi Pergantian reaksi ion asetat dengan asam kuat. Asam yang lebih kuat (H3O+) bereaksi dengan basa konjugasi (CH3COO-) dari asam lemah (CH3COOH) dan terbentuklah basa konjugasi (H2O) dari asam yang lebih kuat H3O+ + CH3COO- H2O + CH3COOH

Contoh-contoh reaksi3. Hidrolisis merupakan suatu kesetimbangan antara

asam-basa konjugasi, dimana air dapat berperan sebagai asam lemah atau basa lemah. Contoh : CH3COO- + H2O- CH3COOH + OH-

hidrolisis amonium, air menjadi basa lemah : NH4

+ + H2O NH3 + H3O+

Contoh Reaksi Asam Basa1. Asam Kuat + Basa Kuat –> Garam + Air .

Contoh reaksinya : HCl + NaOH –> NaCl + H2O

2. Asam Kuat + Basa Lemah –> Garam + Air.Contoh reaksinya : HNO3 + NH4OH –> NH4NO3 + H2O

3. Asam Lemah + Basa Kuat –> Garam + Air. Contoh reaksinya : HCN + NaOH –> NaCN + H2O

4. Asam Lemah + Basa Lemah –> Garam + Air. Contoh reaksinya : CH3COOH + NH4OH –> NH4CH3COO + H2O

Aplikasi Asam Basa pada Industri1. Esterifikasi

Asam dapat juga dinetralkan dengan senyawa selain basa untuk menghasilkan produk, senyawa tersebut adalah alkohol sehingga menghasilkan sintetik Ester (Aromatic, Flavor, Explosive). Di alam kita jumpai Ester sebagai hasil sintesa dari tumbugan seperti aroma melati, pada bunga melati, rassa buah, dll. Pada kimia organik, Ester juga dapat di sintesa dengan mereaksikan asam pada alkohol.

2. Industri pupukTelah kita ketahui bahwa asam jika direaksikan dengan basa akan menghasilkan garam, beberapa pupuk yang digunakan dalam pertanianberasal dari proses subtitusi asam-basa guna seperti yang digunakan dalam kaidah Browsted Lowry dimana asam bertindak sebagai donor sedangkan basa sebagai akseptor.

Aplikasi Asam Basa pada Industri3. Saponifikasi

Pada contoh awal di sebutkan bahwa sabun terbentuk karenasenyawa basa mengikat lemak, tentu anda tidak akan mencobanyasebab kita tidak mengetahui dengan jelas berapa banyak kadar lemak di kulit, akan tetapi proses pembuatan sabun tidak berbeda jauh ketika kitareaksikan lemak dengan basa maka sabun akan terbentuk selain gliserin sebagai hasil sampingannya. Berikut adalah persamaan yang terjadi:C3H5(C18H35O2)3 + 3NaOH → NaC18H35O2 + C3H5(OH)3

Sabun yang terbentuk adalah sabun keras, sedangkan untuk sabun lembut kita dapat mengganti natrium hidroksida dengan kalion hidroksida, prosesnya adalah pencampuran senyawa basa dengan lemak kemudian dipanaskan dalam bejana setelah sabun terbentuk natrium klorida ditambahkan sebagai katalis untuk memisahkan sabundari larutannya, setelah itu proses penambahan pewangi.

Tetapan Ionisasi Asam Basa

Asam dan basa kuat terionisasi seluruhnya sehingga tidak memiliki tetapan kesetimbangan. Namun asam dan basa lemah memiliki tetapan kesetimbangan karena dalam air hanya terurai atau hanya terionisasi sebagian. Misalnya suatu asam lemah (HA) dilarutkan dalam air akan terurai sesuai persamaan berikut.HA(aq) <==> H+(aq) + A–(aq)

untuk basa : ka:tetapan ionisasi asam kb:tetapan ionisasi basa Ca:konsentrasi awal asam

Cb:konsentrasi awal basa

Tetapan Ionisasi Asam Basa• Hubungan Ka, Kb dengan derajat ionisasi asam dan

basa

Ka = Ca x α2

Kb = Cb x α2

Jika Ka dan Kb disubstitusikan ke rumus :

Tetapan Ionisasi Asam Basa

Conso:1. Tentukan [H+] yang terdapat dalam asam formiat 0,01 M. Jika

diketahui Ka. HCOOH = 1,7 x 10–4.Jawab:

Reaksi ionisasi HCOOHHCOOH(aq) <==> H+(aq) + HCOO–(aq)

= 1,30 x 10-3 M

Contoh Soal

2. Berapa konsentrasi ion H+ dan ion (SO4)2– dalam 500 mL larutan H2SO4 0,2 M?

Jawab: H2SO4(aq) → 2H+(aq) + SO4

2–(aq)

Perbandingan koefisien = 1 : 2 : 1

• Kw = [H+] [OH–]• pKw = pH + pOH• Kw = 1,0 x 10-14

• pKw = 14• 14 = pH + pOH atau pH = 14 – pOH atau pOH = 14 – pH

Larutan [H+] [OH–] pH pOH

Asam > 10-7 < 10-7 < 7 >7

Netral = 10–7 = 10–7 = 7 =7

Basa < 10–7 > 10–7 > 7 <7

Contoh Soal

1. Suatu larutan basa lemah NH4OH 0,1M dalam air terionisasi 1%. Tentukan:a. Kosentrasi OH– yang terbentuk,b. Harga Kb

Jawab: a. [OH–] = Cb x α b.

= 0,1 x 0,01= 0,001 M = 1 x 10-5

Contoh Soal

2. Tentukan [OH–] yang terdapat dalam larutan amonia 0,5 M jika diketahui Kb.NH3 = 1,8 x 10-5 !

Jawab: Dalam air NH3 terionisasi sebagai berikut = NH4OH(aq) <==> NH4

+(aq) + OH–(aq)

3 x 10-3

Contoh Soal 1. Suatu larutan penyangga di buat dengan mencampur 60 mL larutan NH3 0,1 M

dengan 40 mL larutan NH4Cl 0,1 M. Berapa pH larutan penyangga yang diperoleh jika diketahui Kb.NH3 = 1,8 x 10-5?.JawabMol NH3 = 0,1 mmol mL-1 x 60 mL = 6 mmol

Mol NH4Cl = NH4+ = 0,1 mmol.mL-1 x 40 mL = 4 mmol

pOH = – log OH = -log 2,7 x 10-5

= 4,57Karena yang ditanyakan pH, maka berlaku rumuspKw = pH + pOH14 = 4,57 + pOHpH = 14 – 4,57 = 9,43jadi pH larutan buffer yang diperoleh 9,43

Contoh Soal 2. Untuk membuat larutan pH = 5, maka ke dalam 100

mL larutan 0,1 M asam asetat (Ka = 105) harus ditambah NaOH sebesar…..(penambahan volume akibat penambahan diabaikan dan Mr.NaOH = 40)Jawab:

Massa NaOH = 5 mmol x 40 mg/mmol = 200 mg