TEORI ASAM BASA
(ditujukan
untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah kimia analitik 1)
Disusun
oleh,
Ilham
Gustiana Akbar (31114080)
Ina
Rahmadani (31114081)
Latifatul
Ulfah (31114082)
Lely
Rahmawati (31114083)
Lena
Lindaswastuti (31114084)
Lili
Siti Nuralinah (31114085)
Linda
Astuti (31114086)
Mia
Kurnia (31114087)
Mia
Rusmiatul Afifah (31114088)
Moch.
Ikhsan (31114089)
M.
Fauzi (31114090)
PRODI S1
FARMASI
STIKes
BAKTI TUNAS HUSADA TASIKMALAYA
Jalan
Cilolohan 36 telepon (0265) 334740 fax (0265) 327225 Tasikmalaya
2015
KATA PENGANTAR
Tiada untaian
kata yang lebih indah selain mengucapkan syukur ke hadirat Allah SWT yang telah
memberikan petunjuk, karena atas rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat
menyelesaikan makalah yang berjudul “Teori Asam Basa”. Tujuan penulis menyusun
makalah ini yaitu untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Analitik 1.
Penyusunan
makalah ini melibatkan banyak pihak yang telah membantu, mendukung, mengarahkan,
dan memberi masukan kepada penulis, baik secara material, moril, maupun
spiritual. Untuk itu, dengan selesainya penyusunan makalah ini penulis
mengucapkan terimakasih.
Penulis telah
berusaha semaksimal mungkin untuk menyusun makalah ini. Namun penulis menyadari
bahwa penyusunan makalah ini masih jauh dari kata sempurna, sehingga penulis
mengharapkan kritik dan saran dari pembaca untuk perbaikan penyusunan makalah
selanjutnya.
Tasikmalaya,
April 2015
Penulis
DAFTAR
ISI
Kata Pengantar .................................................................................... i
Daftar Isi .................................................................................................... ii
Bab I Pendahuluan
A. Latar
Belakang ....................................................................................... 1
B. Rumusan
Masalah .................................................................................. 2
C. Tujuan
Makalah ...................................................................................... 3
D. Kegunaan
Makalah ................................................................................ 4
Bab II ISI
A. Landasan
Teoretis .................................................................................. 5
B. Pembahasan
............................................................................................ 6
1. Teori
Lavoisier ................................................................................. 6
2. Teori
Sir Humphry Davy .................................................................. 6
3. Teori
Berzelius ................................................................................. 8
4. Teori
Justus von Liebig .................................................................... 9
5. Teori
Arrhenius ................................................................................ 9
6. Teori
Bronsted-Lowry ..................................................................... 10
7. Teori
Lewis ...................................................................................... 15
8. Teori
Lux-Flood ............................................................................... 15
9. Teori
Usanovich ............................................................................... 15
Bab III Penutup
A. Simpulan
................................................................................................ 19
B. Saran
...................................................................................................... 21
Daftar Pustaka
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Asam dan basa sudah dikenal sejak zaman dahulu. Asam dan basa merupakan sesuatu yang tidak asing lagi dalam
kehidupan kita sehari-hari. Banyak
barang yang kita gunakan dalam
kehidupan sehari-hari termasuk ke dalam contoh asam dan basa. Seperti
buah-buahan, sayur-sayuran, bahan industri,
dan lain sebagainya.
Istilah asam (acid)
berasal dari bahasa latin acetum yang
berarti cuka. Istilah basa (alkali)
berasal dari bahasa Arab yang berarti abu. Asam dan basa secara tidak sadar
merupakan bagian dari kehidupan kita. Kita senantiasa berinteraksi dengan asam dan basa setiap hari. Makanan yang
kita konsumsi sebagian besar bersifat asam, sedangkan pembersih yang kita
gunakan (sabun, detergen, dll.) adalah basa. Enzim-enzim dan protein dalam
tubuh kita juga merupakan asam.
Selain itu, asam dan basa sangat berpengaruh terhadap kondisi lingkungan. Keasaman
tanah akan berpengaruh terhadap kondisi tumbuhan yang ada di atasnya. Kualitas
air juga dapat ditentukan dengan mengukur tingkat keasamannya. Suatu daerah
yang dilanda hujan asam akan mengalami kerusakan lingkungan yang cukup buruk.
Kebanyakan asam dan basa (yang belum bercampur
dengan senyawa lain) di alam berupa
liquid (larutan). Karena bentuk inilah yang mudah untuk direaksikan dengan
senyawa lainnya. Meskipun asam dan basa yang kita konsumsi sehari-hari berupa
padatan seperti makanan dan sabun, namun pada akhirnya tetap butuh diencerkan
juga agar lebih mudah diserap atau digunakan.
Banyak sekali teori-teori yang para ahli kembangkan
mengenai pengertian dan konsep dari asam-basa. Dari berbagai teori dari seorang
ahli satu dengan lainnya isinya saling melengkapi kekurangan konsep dari ahli
sebelumnya sehingga akhirnya banyak hasil teori asam dan basa yang sudah
memuaskan dan dapat diterima pada saat sekarang. Dari hal itulah, kami membuat
makalah ini untuk mengetahui bagaimana perkembangan teori asam basa tersebut.
B.
Rumusan
Masalah
Banyak sekali teori-teori mengenai asam basa tapi
hanya beberapa saja yang dapat diterima dan cukup memuaskan. Teori-teori tersebut saling melengkapi teori-teori yang sebelumnya. Sebenarnya
bagaimana perkembangan dari teori-teori
tersebut sehingga menghasilkan hasil konsep dan teori yang memuaskan dan dapat
diterima sekarang ini.
Dengan demikian, penulis merumuskan sebuah masalah
sebagai berikut :
1. Bagaimana
teori dan konsep asam
basa Lavoisier?
2. Bagaimana
teori dan konsep asam
basa Sir Humphry Davy?
3. Bagaimana
teori dan konsep asam
basa Berzelius?
4. Bagaimana
teori dan konsep asam
basa Justus von Liebig?
5. Bagaimana
teori dan konsep asam
basa Arrhenius?
6. Bagaimana
teori dan konsep asam basa Bronsted-Lowry?
7. Bagaimana
teori dan konsep
asam basa Lewis?
8. Bagaimana
teori dan konsep asam basa Lux-Flood?
9. Bagaimana
teori dan konsep asam basa Usanovich?
C.
Tujuan
Makalah
1. Untuk
mengetahui teori dan konsep asam basa Lavoisier.
2. Untuk
mengetahui teori dan konsep asam basa Sir Humphry Davy.
3. Untuk
mengetahui teori dan konsep asam basa Berzelius.
4. Untuk
mengetahui teori dan konsep asam basa Justus von Liebig.
5. Untuk
mengetahui teori dan konsep asam basa Arrhenius.
6. Untuk
mengetahui teori dan konsep asam basa Bronsted-Lowry.
7. Untuk
mengetahui teori dan konsep asam basa Lewis.
8. Untuk
mengetahui teori dan konsep asam
basa Lux-flood.
9. Untuk
mengetahui teori dan konsep asam
basa Usanovich.
D.
Manfaat
Makalah
Manfaat
dari penyusunan makalah ini adalah agar pembaca mengerti dan memahami bagaimana
perkembangan dan awal mulanya teori dan konsep asam basa muncul sehingga sampai
sekarang ini.
BAB II
ISI
A.
Landasan
Teoretis
Pembahasan
materi asam basa ditekankan pada aspek teoretik untuk tingkah laku asam dan
basa. Teori asam basa sebagaimana umumnya terus berkembang untuk menjaawab
tantangan berkaitan dengan teori-teori yang lebih awal. Teori asam basa yang
paling sederhana pada awalnya dikemukakan oleh Arrhenius pada tahun 1884.
Menurut teori Arrhenius,asam adalah spesi yang mengandung ion-ion hidrogen, H+
dan basa mengandung ion hidroksida OH-. Namun demikian, dalam
teori ini terdapat dua kelemahan utama yang menyangkut masalah pelarut dan garam.
Teori asam
basa Arrhenius ini berasumsi bahwa pelarut tidak berpengaruh pada sifat asam
basa. Jika HCl dilarutkan dalam air untuk menghasilkan asam hidroklorida,
larutan ini menghantarkan listrik, tetapi jika dilarutkan dalam pelarut seperti
benzena larutannya tidak menghantarkan arus listrik. Perbedaan sifat HCl di
dalam pelarut tersebut menyarankan bahwa pelarut benar-benar berpengaruh
terhadap tingkah laku zatterlarut.
Masalah
kedua menyangkut tingkah laku garam.Garam seharusnya bersifat netral, namun
kenyataannya banyak garam yang bersifat tidak netral, jadi bertentangan dengan
anggapan ini.
Untuk
mengatasi masalah tersebut dan juga agar lebih realistik, pada tahun 1923,
Thomas M. Lowry dari Inggris dan Johannes N. Bronsted dari Denmark, masing-masing
bekerja sendiri-sendiri melengkapi teori asam basa yang melibatkan pelarut yang
kemudian dikenal dengan teori asam basa Bronsted-Lowry. Pemahaman asam basa
yang melibatkan aspek donor-akseptor elektron dikenalkan oleh G. N. Lewis pada
tahun yang sama dan ion oksida oleh H. Lux (1939) dan H. Flood (1947). Perlu
dicatat bahwa pengertian asam basa bukan berbicara tentang aspek kebenaran
melainkan aspek kesesuaian pada kondisi tertentu.
B.
Pembahasan
1.
Teori
Lavoisier
Pada tahun 1777 Antoine Laurent
Lavoisier (1743-1794) mengemukakan bahwa
asam mengandung unsur oksigen, unsur itu yang dianggap bertanggung jawab atas sifat sifat asam, sehingga pada
waktu itu oksigen dianggap sebagai komponen dasar penyusun zat asam atau
pembentuk asam.
Lavoisier mengamati bahwa banyak asam
yang dijumpai berasal dari penggabungan unsur oksigen dengan metaloid seperti
belerang dan fosfor. Percobaannya membuktikan bahwa senyawa-senyawa yang
mengandung atom C, N, dan S jika dibakar dengan oksigen kemudian dilarutkan
dalam air akan menghasilkan larutan yang bersifat asam. Hal ini menyebabkan
lavoisier menyimpulkan bahwa sifat-sifat khusus dari asam disebabkan oleh
adanya oksigen.
2.
Teori
Sir Humphry Davy
Asam
secara umum merupakan senyawa kimia yang apabila dilarutkan dalam air akan
menghasilkan larutan dengan pH lebih kecil dari 7. Dalam definisi modern, asam
adalah suatu zat yang dapat memberi proton (ion H+) kepada zat lain (yang
disebut basa), atau dapat menerima pasangan elektron bebas dari suatu basa.
Suatu asam bereaksi dengan suatu basa dalam reaksi penetralan untuk membentuk
garam. Contoh asam adalah asam asetat (ditemukan dalam cuka), dan asam sulfat
(digunakan dalam baterai atau aki mobil). Asam juga sering digunakan untuk
menghilangkan karat dari logam dalam proses yang disebut pickling.
Basa
secara umum adalah senyawa kimia yang menyerap ion hydronium ketika dilarutkan
dalam air dengan pH lebih dari 7. Basa dapat dibagi menjadi basa kuat dan basa
lemah. Kekuatan basa sangat tergantung pada kemampuan basa tersebut melepaskan
ion OH- dalam larutan dan konsentrasi larutan basa tersebut. Contoh
basa adalah Magnesium Hidroksida (dalam Antasida), Ammonium Hidroksida (NH3[aq]/NH4OH)
(digunakan dalam pelarut desinfektan), dan Kalsium Hidroksida (dalam pembuatan
sabun).
Sekitar
tahun 1800, banyak kimiawan Prancis termasuk Antoine Lavoisier secara keliru
berkeyakinan bahwa semua asam mengandung oksigen. Lavoisier mengidentifikasi
asam sebagai zat yang mengandung oksigen karena pengetahuannya akan asam kuat
terbatas pada asam-asam okso dan karena ia tidak mengetahui komposisi
sesunguhnya dari asam-asam halida, HCL, HBr, dan HI. Lavoisier memberi nama
oksigen dari bahasa Yunani yang berarti “pembentukan asam”. Setelah unsur
klorin, bromin, dan iodin teridentifikasi dan ketiadaan oksigen dalam asam-asam
halida ditemukan oleh kimiawan Inggris yaitu Sir Humphyr Davy. Sir Humphyr Davy
pada tahun 1810, definisi oleh Lavoisier harus ditinggalkan. Kimiawan Inggris
pada waktu itu, termasuk Sir Humphyr Davy berkeyakinan bahwa semua asam
mengandung hidrogen. Secara luas Sir Humphyr Davy dianggap sebagai salah satu
ahli kimia terbesar dan penemuan yang pernah dihasilkan di Inggris, sangat
dianggap untuk karyanya pada berbagai logam alkali dan alkali tanah, dan untuk
konstribusi berharga mengenai temuan sifat unsur klorin dan yodium.
Sir
Humphry Davy adalah seorang ahli kimia asal Inggris. Dia lahir pada tanggal 17
Desember 1778 di Penzance, Cornwall, Inggris, dan meninggal di Geneva pada
tanggal 29 Mei 1829. Saat tahun 1794 ayahnya meninggal, sebagai anak tertua dia
bertanggung jawab dengan cara magang disebuah Apotek di wilayah Penzance, dan
mulai mempersiapkan kariernya di bidang kedokteran.
Dr.Thomas
Beddoes, seorang dokter Inggris dan penulis ilmiah mendirikan “Pneumatic Institution” di Briston, dan
Sir Humphry Davy ada keterkaitan dengan itu pada tahun 1756. Satu tahun Sir
Humphry Davy menulis publikasi legendaris “Essays
on MAI and Light dengan teori baru yaitu Teori Respirasi dan Penelitian
Kimia dan Filosofis, terutama mengenai Nitrous
Oxide dan Respirasi nya”. Kedua karya ini langsung dapat pengakuan di
seluruh dunia. Dia tidak hanya ilmuan pertama yang mengungkapkan sifat
menggembirakan, tapi penelitiannya juga menampilkan hasil eksperimen yang menarik
pada respirasi Hidrogen carburetted, nitrogen, hidrogen, asam karbonat, dan gas
nitrous. Buku penting yang lainnya adalah “Element
of Chemical Philosophy” pada tahun 1812, “Unsur Kimia Pertanian” tahun
1813, dan “Consolations di Travel” tahun 1830.
Sir
Humphry Davy menyampaikan kuliah pertamanya di Royal Institution pada tahun
1801 dan langsung menjadi sosok populer di sana. Awal kariernya dimulai ketika
dia menjadi guru besar Royal Institute di London (salah satu muridnya yang
terkenal adalah Faraday), dan banyak menemukan unsur kimia antara tahun
1802-1813. Selain itu, dia juga menemukan senyawa-senyawa. Pada tahun 1807, dia
berhasil memisahkan antara unsur kalium dengan natrium, dan dilanjutkan pada
tahun 1808 dia mampu memisahkan antara kalium, strontium, dan barium melalui
elektrolisa pada elektroda air raksa.
Dia jugalah yang menemukan lampu Davy yang aman digunakan untuk
pertambangan. Sir Humphry Davy dianugerahi gelar bangsawan pada tahun 1812,
setelah itu dia menikah dengan seorang janda kaya bernama Mrs. Apreece. Dia
juga membuat Baronet di tahun 1818 untuk konstribusi luar biasa untuk negaranya
dan umat manusia, yang paling penting penemuan keselamatan lampu. Tahun 1820,
Sir Humphry Davy diangkat menjadi presiden Royal
Society, dan merupakan salah satu eksponen (orang yang juga menemukan
senyawa-senyawa). Dia melakukan tugasnya selama tujuh tahun berturut-turut,
pada tahun 1820 dia mengundurkan diri karena kesehatannya mulai menurun.
3.
Teori
Berzelius
Sejak awal, teori oksigen ini
menunjukkan beberapa kelemahan dan beberapa orang ahli kimia, seperti Berzelius
dan Gay-Lussac, meragukannya. Teori ini hanya mampu bertahan sampai sekitar
1840. Kelemahan teori ini antara lain bahwa larutan oksida logam dalam air
seperti kalium, kalsium, dan natrium, justru menghasilkan alkali dan bukan
asam.
Pengamatan dan penelitian lebih lanjut
menunjukkan bahwa banyak senyawa asam yang tidak mengandung oksigen.
Berthollet, misalnya, pada tahun 1787, membuktikan bahwa asam prusat (prussic acid)
dan senyawa belerang dengan hidrogen adalah asam, tetapi tidak mengandung
oksigen. Alasan yang paling kuat diberikan oleh Humphry Davy (1810 – 1881)
dengan hasil pengamatannya bahwa gas klor adalah unsur dan bukan senyawa dengan
oksigen. Asam klorida sama sekali tidak mengandung oksigen dan hanya terdiri
dari hidrogen dan klor.asam adalah senyawa-senyawa yang mengandung oksida. Basa
adalah senyawa-senyawa yang mengandung oksida logam.
4.
Teori
Justus Von Liebig
Definisi ini diusulkan oleh Justus von
Liebig sekitar tahun 1838, yang didasarkan pada karya - karya yang luas pada
komposisi kimia dari asam organik. Ini selesai pergeseran doktrinal dari
oksigen berbasis asam untuk asam berbasis hidrogen, dimulai oleh Davy. Menurut
Liebig, asam adalah zat yang mengandung hidrogen dimana hidrogen dapat
digantikan oleh logam. Definisi Liebig, sementara benar-benar empiris, tetap
digunakan selama hampir 50 tahun sampai adopsi dari definisi Arrhenius.
5.
Teori
Arrhenius
Svante
August Arrhenius
(1859-1927), ahli kimia berkebangsaan Swedia,
tercatat sebagai pemenang hadiah nobel kimia pada tahun 1903. Ia
mengemukakan konsep atau teori asam basa yang cukup memuaskan dan dapat
diterima sampai sekarang. Teori asam basa Arrhenius didasarkan pada pembentukan
ion pada larutan berair (aqueous solution).
Menurutnya :
-
Asam
adalah suatu senyawa yang apabila dilarutkan dalam air akan menghasilkan ion H+
-
Basa
adalah suatu senyawa yang bila dilarutkan dalam air akan menghasilkan ion OH-
a. Asam
Asam adalah suatu senyawa yang akan
meningkatkan konsentrasi ion H+ di dalam air. Sebagai contoh gas HCl
ketika dilarutkan dalam air akan menghasilkan ion H+ dan Cl-
sehingga menurut konsep ini HCl dalam larutan air adalah asam.
HCl(g)
→ H+(aq) + Cl-(aq)
Contoh asam yang lain adalah HF,
HBr, HNO3, H2SO4, H3PO4,
CH3COOH, H2C2O4, dan sebagainya.
Jumlah ion H+ yang dapat
dihasilkan oleh satu molekul asam disebut valensi asam, sedangkan ion
negatif yang terbentuk dari asam setelah melepas ion H+ disebut ion
sisa asam. Nama asam sama dengan ion sisa asam dengan didahului kata asam.
Berbagai contoh asam dan reaksi ionisasinya diberikan pada tabel berikut.
Rumus
Asam
|
Nama Asam
|
Reaksi Ionisasi
|
Valensi Asam
|
Sisa
Asam
|
HCl
|
Asam
klorida
|
HCl →
H+ + Cl-
|
1
|
Cl-
|
HCN
|
Asam
sianida
|
HCN
→ H+ + CN-
|
1
|
CN-
|
H2S
|
Asam
sulfida
|
H2S
→ 2H+ + S2-
|
2
|
S2-
|
H2SO4
|
Asam
sulfat
|
H2SO4
→ 2H+ + SO42-
|
2
|
SO42-
|
H3PO3
|
Asam
fosfit
|
H3PO3
→ 2H+ + HPO32-
|
2
|
HPO32-
|
HCOOH
|
Asam
format
|
HCOOH
→ H+ + HCOO-
|
1
|
HCOO-
|
CH3COOH
|
Asam
asetat
|
CH3COOH
→ H+ + CH3COO-
|
1
|
CH3COO-
|
b.
Basa
Basa adalah suatu senyawa yang akan meningkatkan konsentrasi ion OH-
didalam air. Sedangkan KOH bila dilarutkan dalam air akan menghasilkan ion K+
dan OH- oleh sebab itu KOH menurut teori Arrhenius adalah
basa.
KOH(s)
→ K+(aq) + OH-(aq)
Contoh yang lain adalah NaOH, Ca(OH)2,
NH4OH, Ba(OH)2 dan lain-lain.
Jumlah ion OH- yang dapat
dilepaskan oleh satu molekul basa disebut valensi basa. Beberapa contoh
basa Arrhenius diberikan pada tabel berikut.
Rumus Basa
|
Nama Basa
|
Reaksi Ionisasi
|
Valensi
|
NaOH
Ca(OH)2
Ba(OH)2
Al(OH)3
|
Natrium
hidroksida
Kalsium
hidroksida
Barium
hidroksida
Aluminium
hidroksida
|
NaOH →
Na+ + OH-
Ca(OH)2
→ Ca2+ + 2OH-
Ba(OH)2
→ Ba2+ + 2OH-
Al(OH)3
→ Al3+ + 3OH-
|
1
2
2
3
|
Meskipun tidak mempunyai gugus
hidroksida, larutan ammonia (NH3) ternyata bersifat basa. Hal itu
terjadi karena NH3 bereaksi dengan air (mengalami hidrolisis)
membentuk ion OH- sebagai berikut.
NH3 (aq) + H2O
(l) ↔ NH4+ (aq) + OH- (aq)
Untuk menunjukkan sifat basanya,
larutan NH3 sering ditulis sebagai NH4OH. Hal itu
tidaklah benar karena NH4OH tidak ditemukan, yang ada hanya NH3,
ion NH4+, serta ion OH-.
c. Macam-macam asam menurut teori
Arrhenius:
1) Asam monoprotik, yaitu asam yang
memiliki satu valensi asam (monovalen).
Contoh:
HCl, HF, HBr.
2)
Asam poliprotik, yaitu asam yang memiliki dua atau tiga valensi asam (polivalen).
Contoh: H2SO4,
H2S, H3PO3.
3) Kekuatan asam dan basa menurut teori Arrhenius didasarkan atas konsentrasi H+ dan OH.
4) Asam kuat memiliki konsentrasi H+ yang
besar, asam lemah memiliki konsentrasi
H+ yang kecil.
5) Basa kuat memiliki konsentrasi OH– yang besar, basa lemah memiliki konsentrasi
OH– yang kecil.
d. Kelebihan teori Arrhenius
1)
Mampu menyempurnakan teori asam yang dikemukakan oleh Justus Von Liebig. Liebig
menyatakan bahwa setiap asam memiliki hydrogen yaitu asam berbasis Hidrogen. Pernyataan ini tidak tepat,
sebab basa juga memiliki Hidrogen.
2)
Mampu menjelaskan proses netralisasi lebih baik dibanding teori-teori sebelumnya.
3)
Berhasil menerangkan aktivitas katalis dari asam dalam reaksi-reaksi tertentu.
e.
Kekurangan teori Arrhenius
1)
Teori asam basa Arrhenius terbatas dalam pelarut air, namun tidak dapat menjelaskan reaksi asam dan basa dalam pelarut lain atau bahkan reaksi tanpa pelarut.
2)
Teori asam basa Arrhenius hanya terbatas sifat asam dan basa pada molekul, belum mampu menjelaskan sifat asam dan basa pada
ion, seperti kation dan anion.
3)
Teori
Arrhenius tidak mampu menjelaskan alasan beberapa senyawa yang mengandung atom
Hidrogen yang memiliki biloks atau bilangan oksidasi +1 (contoh: Asam klorida) yang larut dalam pelarut air untuk membentuk larutan yang bersifat asam, sedangkan yang lain seperti
CH4 tidak.
4)
Teori Asam Basa Arrhenius tidak dapat menjelaskan alasan mengapa suatu senyawa yang tidak memiliki ion OH-,
contoh Na2CO3 memiliki sifat dan karakteristik seperti basa.
f.
Keterbatasan
Teori Arrhenius
Asam klorida dapat dinetralkan baik oleh larutan natrium hidroksida maupun amonia. Pada kedua kasus tersebut, akan didapatkan larutan hasil reaksi yang jernih yang dapat dikristalkan menjadi garam berwarna putih, baik natrium klorida maupun ammonium klorida. Kedua reaksi tersebut merupakan reaksi yang sangat mirip. Reaksi yang terjadi adalah:
Pada kasus reaksi antara natrium hidroksida dengan asam klorida,
ion hydrogen dari asam bereaksi dengan ion hidroksida dari NaOH. Hal ini sesuai
dengan teori asam-basa Arrhenius. Akan tetapi pada kasus reaksi ammonia dengan
asam klorida, tidak terdapat ion hidroksida.
Kita bisa mengatakan bahwa ammonia bereaksi dengan air menghasilkan ion ammonium dan hidroksida, menurut reaksi sebagai berikut:
Reaksi diatas merupakan reaksi reversibel, dan dalam larutan
ammonia pekat tertentu, sekitar 99% ammonia tetap berada sebagai molekul
amonia. Meskipun demikian, ion hidroksida tetap dihasilkan, walau dalam jumlah
yang sangat kecil. Dengan demikian kita bisa mengatakan bahwa reaksi tersebut
sesuai dengan teori asam-basa Arrhenius.
Tetapi pada saat yang bersamaan, terjadi reaksi antara gas ammonia dengan gas hidrogen klorida.
Dalam kasus reaksi diatas, tidak dihasilkan ion hidrogen ataupun
ion hidroksida, karena reaksi tidak terjadi dalam larutan. Teori Arrhenius
tidak menggolongkan reaksi diatas sebagai reaksi asam-basa, meskipun faktanya,
reaksi tersebut menghasilkan produk yang sama mana kala kedua senyawa tersebut
dilarutkan dalam air.
Secara
singkat dapat dikatakan bahwa keterbatasan teori Arrhenius adalah bahwa reaksi
asam-basa hanyalah sebatas pada larutan berair (aqueus, aq) dan
asam-basa adalah zat yang hanya menghasilkan H+ dan OH-.
6.
Teori
Bronsted-Lowry
Dalam kimia, teori Brönsted-Lowry adalah teori mengenai asam basa yang digagaskan oleh Johannes Nicolaus Brönsted dan Thomas Martin Lowry pada tahun 1923 secara
terpisah. Konsep asam-basa dari Bronsted-Lowry ini lebih luas
daripada konsep asam-basa Arrhenius karena tidak terbatas dalam pelarut air,
tetapi juga menjelaskan reaksi asam-basa dalam pelarut lain. Asam-basa
Bronsted-Lowry tidak hanya berupa molekul, tetapi juga dapat berupa kation atau
anion serta dapat menjelaskan sifat asam dari NH4Cl. Dalam NH4Cl,
yang bersifat asam adalah ion NH4+ karena dalam air dapat
melepas proton.
Teori Brönsted
memperluas definisi asam dan basa dengan menjelaskan lebih banyak mengenai
larutan kimia. Misalnya, teori Brönsted menjelaskan mengapa suatu larutan
amonium klorida bersifat asam dan larutan natrium asetat bersifat basa. Dalam
teori Brönsted, asam didefinisikan sebagai zat yang memberikan proton kepada
zat lain. Dalam hal ini, proton adalah atom hidrogen yang kehilangan
elektronnya. Sedangkan basa adalah zat yang menerima proton dari zat lain.
Reaksi asam dan basa menghasilkan asam dan basa yang lain. Maka, menurut teori
Brönsted reaksi berikut ini adalah reaksi asam-basa:
HC2H3O2 + H2O
↔ C2H3O2- + H3O+
HC2H3O2
adalah asam karena senyawa ini memberikan protonnya kepada H2O untuk
menbentuk C2H3O2- dan H3O+.
Sedangkan H2O adalah basa karena senyawa ini menerima proton
tersebut. Tetapi reaksi ini adalah reaksi kesetimbangan. Ion C2H3O2- bereaksi dengan H3O+
untuk membentuk HC2H3O2 dan H2O. C2H3O2-
adalah basa karena senyawa ini menerima proton dari H3O+.
H3O+ adalah asam karena senyawa ini memberikan proton.
Maka, menurut Brönsted-Lowry
asam adalah zat yang dapat memberikan proton. Sedangkan basa adalah zat yang
dapat menerima proton. Perhatikan contoh berikut.
NH4+(aq)
+ H2O(l) → NH3(aq) + H3O+(aq)
H2O(l)
+ NH3(aq) → NH4+(aq)
+ OH-(aq)
Pada
contoh di atas terlihat bahwa air dapat bersifat sebagai asam (donor proton)
dan sebagai basa (akseptor proton). Zat seperti itu bersifat amfiprotik
(amfoter).
Konsep
asam-basa dari Bronsted-Lowry ini lebih luas daripada konsep asam-basa
Arrhenius karena hal-hal berikut :
-
Konsep asam-basa Bronsted-Lowry tidak
terbatas dalam pelarut air, tetapi juga menjelaskan reaksi asam-basa dalam
pelarut lain.
-
Asam-basa Bronsted-Lowry tidak hanya
berupa molekul, tetapi juga dapat berupa kation atau anion. Konsep asam-basa
Bronsted-Lowry dapat menjelaskan sifat asam dari NH4Cl. Dalam NH4Cl,
yang bersifat asam adalah ion NH4+ karena dalam air dapat
melepas proton.
Suatu
asam setelah melepas satu proton akan membentuk spesi yang disebut basa
konjugasi dari asam tersebut. Sedangkan basa yang telah menerima proton menjadi
asam konjugasi. Perhatikan
tabel berikut.
Pasangan
asam-basa setelah terjadi serah-terima proton dinamakan asam-basa konjugasi.
7.
Teori
Lewis
Pada
tahun 1923 G.N. Lewis menyarankan cara lain untuk melihat reaksi antara ion H+
dan OH-. Dalam model Bronsted, ion OH- adalah spesi yang
aktif karena dalam reaksi ini menerima sebuah ion H+ untuk membentuk
ikatan kovalen. Dalam model Lewis, ion H+ adalah spesi aktif menerima
sepasang elektron dari ion OH‑ untuk membentuk ikatan kovalen.
Dalam teori asam basa Lewis, basa menyumbangkan pasangan elektron dan asam menerima pasangan elektron. Oleh karena itu suatu asam Lewis adalah substansi, seperti ion H+, yang dapat menerima pasangan elektron nonbonding. Dengan kata lain, asam Lewis adalah akseptor pasangan elektron. Sebuah basa Lewis adalah substansi, seperti ion OH-, yang dapat menyumbangkan sepasang nonbonding elektron. Dengan demikian, basa Lewis adalah donor pasangan elektron.
Salah satu keuntungan dari teori
Lewis adalah bisa melengkapi model reaksi oksidasi-reduksi. Reaksi
oksidasi-reduksi melibatkan transfer elektron dari satu atom ke atom yang lain,
dengan perubahan dalam jumlah oksidasi satu atau lebih atom.
CO2(g) + H2O(l) H2CO3(aq)
Teori Lewis menunjukkan bahwa
asam bereaksi dengan basa untuk berbagi pasangan elektron, tanpa ada
perubahan dalam jumlah oksidasi setiap atom. Banyak reaksi kimia yang dapat
diurutkan ke dalam kelas ini. Entah elektron ditransfer dari satu atom ke
yang lain, atau atom-atom berkumpul untuk berbagi pasangan elektron.
Keuntungan utama dari teori Lewis
adalah caranya memperbanyak jumlah asam. Dalam teori Lewis, asam adalah setiap
ion atau molekul yang dapat menerima pasangan elektron bebas. Pada
persamaan berikut, kita menyimpulkan bahwa ion Al3+ membentuk ikatan
dengan enam molekul air menghasilkan ion kompleks.
Al3+(aq) + 6
H2O(l) Al(H2O)63+(aq)
Ini adalah contoh dari reaksi
asam-basa Lewis. Struktur lewis air menunjukkan bahwa molekul ini
telah menyumbangkan pasangan elektron bebas dan karena itu dapat bertindak
sebagai basa Lewis. Konfigurasi elektron dari ion Al3+
menunjukkan bahwa ion ini memiliki orbital kosong 3s, 3p, dan orbital 3d
yang dapat digunakan untuk menahan pasangan elektron bebas
yang disumbangkan oleh molekul air.
Al3+ = [Ne] 3s0 3p0 3d0
Dengan demikian, ion Al3+
terbentuk ketika sebuah ion Al3+ yang bertindak sebagai asam Lewis
mengambil enam pasang elektron dari molekul air dan bertindak sebagai
pangkalan Lewis untuk memberikan kompleks asam-basa, atau ion kompleks.
Teori asam-basa
Lewis menjelaskan mengapa BF3 bereaksi dengan amonia. BF3
adalah molekul trigonal planar, karena elektron dapat ditemukan di tiga tempat
di kulit valensi dari atom boron. Akibatnya, atom boron berhibridisasi
sp2, yang memiliki 2pz orbital kosong pada atom boron. BF3
karena itu dapat bertindak sebagai akseptor pasangan elektron, atau asam Lewis.
Hal ini dapat menggunakan 2pz orbital kosong untuk mengambil sepasang
nonbonding elektron dari basa Lewis untuk membentuk ikatan kovalen. BF3
karena bereaksi dengan basa Lewis seperti NH3 membentuk kompleks
asam-basa di mana semua atom memiliki cangkang penuh valensi elektron, seperti
yang ditunjukkan pada gambar di samping.
Teori Lewis
asam-basa juga dapat digunakan untuk menjelaskan mengapa oksida bukan logam
seperti CO2 larut dalam air untuk membentuk asam, seperti asam karbonat
H2CO3.
CO2(g) + H2O(l) H2CO3(aq)
Dalam reaksi ini, molekul air bertindak sebagai donor pasangan elektron, atau basa Lewis. Para akseptor pasangan elektron adalah atom karbon dalam CO2. Ketika atom karbon mengambil sepasang elektron dari molekul air, tidak lagi perlu membentuk ikatan rangkap dengan kedua atom oksigen lainnya seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah.
Salah satu atom
oksigen terbentuk ketika air ditambahkan ke CO2 membawa muatan
positif, yang lain membawa muatan negatif. Setelah ion H+ telah
dialihkan dari salah satu atom oksigen ke yang lain, semua atom oksigen dalam
senyawa bermuatan netral. Oleh karena itu, hasil dari reaksi antara
CO2 dan air adalah asam karbonat, H2CO3.
8.
Teori
Lux-Flood
Teori Asam Basa
Lux-Flood merupakan penghidupan kembali teori asam basa oksigen yang diusulkan
oleh kimiawan Jerman Hermann Lux pada
tahun 1939, kemudian dikembangkan oleh
Håkon Flood sekitar tahun 1947 dan masih digunakan sampai sekarang pada bidang
geokimia modern dan elektrokimia lelehan garam.
Konsep teori
asam basa Lux-Flood ditinjau berdasarkan ion oksida (O2-). Konsep
ini digunakan untuk menerangkan sistem non proton yang tidak dapat dijelaskan
dengan definisi asam basa Bronsted-Lowry. Menurut teori ini asam adalah spesi
atau zat akseptor ion oksida dan basa adalah spesi atau zat pendonor ion
oksida. Oksida diklasifikasikan sebagai asam atau basa berdasarkan lokasinya
dalam tabel periodik. Teori ini biasanya digunakan untuk meramalkan
reaksi-reaksi yang berlangsung pada suhu tinggi dan proses pengolahan serta
perekayasaan mineral dan logam.
Contoh Persamaan
Reaksi Asam-Basa Lux Flood :
a. Reaksi
pelelehan anorganik suhu tinggi
CaO + SiO2 →
CaSiO3
Basa Asam
Keterangan:
·
CaO = oksida donor
·
SiO2 = oksida akseptor
b. Reaksi
CaO atau SiO2 dapat pula terjadi pada suhu rendah sesuai persamaan berikut:
SO3(g) + H2O(l)
→ H2SO4(aq)
SiO2(g) + H2O(l)
→ H2CO3(aq)
Kekurangan teori asam
basa Lux Flood:
Ø Teori
asam basa lux-flood terbatas pada sistem lelehan oksida.
Kelebihan teori asam
basa Lux Flood
Ø Karakterisasi
oksida logam dan non logam menggunakan sistem ini bermanfaat dalam industri
pembuatan logam.
9.
Teori
Usanovich
Pada tahun 1938,
Mikhail Usanovich mengembangkan teori asam yang lebih umum dari teori asam basa
lewis. Adapun definisi asam dan basa menurut teori ini adalah sebagai berikut:
Asam adalah spesi yang
menyumbangkan kation untuk yang kemudian menerima anion atau menetralkan basa
menghasilkan garam.
Basa didefinisikan
sebagai spesi yang menyumbangkan anion (elektron) yang kemudian bergabung
dengan kation atau menetralkan asam menghasilkan garam.
Teori asam dan basa usanovich
merupakan konsep redoks(reduksi-oksidasi) sebagai kasus khusus dalam reaksi
asam basa. Beberapa contoh reaksi asam-basa Usanovich:
Na2O (basa)
+ SO3(asam) → 2Na+ + SO32- (yg
dipertukarkan: anion O2-)
3(NH4)2S
(basa) + Sb2S3 (asam) → 6NH4+ +
2SbS4 (yg dipertukarkan: anion S2-)
Na (basa) + Cl (asam) →
Na+ + Cl- (yg dipertukarkan: elektron)
BAB III
PENUTUP
A.
Simpulan
Banyak sekali teori-teori yang para ahli
kembangkan mengenai pengertian dan konsep dari asam-basa. Dari berbagai teori
dari seorang ahli satu dengan yang lainnya isinya saling melengkapi kekurangan
konsep dari ahli sebelumnya sehingga akhirnya banyak hasil teori asam basa yang
sudah memuaskan dan dapat diterima pada saat sekarang.
Dimulai pada tahun 1777 Antoine Laurent
Lavoisier (1743-1794) mengemukakan bahwa asam mengandung unsur oksigen, unsur
itu yang dianggap bertanggung jawab atas
sifat sifat asam, sehingga pada waktu itu oksigen dianggap sebagai komponen
dasar penyusun zat asam atau pembentuk asam.
Namun
sekitar tahun 1800, Sir Humphry Davy mengemukakan pendapatnya bahwa definisi
asam basa menurut Lavoisier harus ditinggalkan. Kimiawan Inggris pada waktu
itu, termasuk Sir Humphyr Davy berkeyakinan bahwa semua asam mengandung
hidrogen. Secara luas Sir Humphyr Davy dianggap sebagai salah satu ahli kimia
terbesar dan penemuan yang pernah dihasilkan di Inggris, sangat dianggap untuk
karyanya pada berbagai logam alkali dan alkali tanah, dan untuk konstribusi
berharga mengenai temuan sifat unsur klorin dan yodium.
Pengamatan dan penelitian lebih lanjut
menunjukkan bahwa banyak senyawa asam yang tidak mengandung oksigen.
Berthollet, misalnya, pada tahun 1787, membuktikan bahwa asam prusat (prussic acid)
dan senyawa belerang dengan hidrogen adalah asam, tetapi tidak mengandung
oksigen. Alasan yang paling kuat diberikan oleh Humphry Davy (1810 – 1881)
dengan hasil pengamatannya bahwa gas klor adalah unsur dan bukan senyawa dengan
oksigen. Asam klorida sama sekali tidak mengandung oksigen dan hanya terdiri
dari hidrogen dan klor. Asam adalah senyawa-senyawa yang mengandung oksida.
Basa adalah senyawa-senyawa yang mengandung oksida logam.
Setelah itu, Svante August
Arrhenius
(1859-1927), ahli kimia berkebangsaan Swedia,
tercatat sebagai pemenang hadiah nobel kimia pada tahun 1903. Ia
mengemukakan konsep atau teori asam basa yang cukup memuaskan dan dapat
diterima sampai sekarang. Teori asam basa Arrhenius didasarkan pada pembentukan
ion pada larutan berair (aqueous solution).
Menurutnya, asam adalah suatu senyawa yang apabila dilarutkan dalam air akan
menghasilkan ion H+. Sedangkan basa adalah suatu senyawa yang bila
dilarutkan dalam air akan menghasilkan ion OH-
Kemudian
muncul konsep asam-basa dari Bronsted-Lowry yang lebih luas daripada konsep
asam-basa Arrhenius karena asam basa tidak terbatas dalam pelarut air saja,
tetapi juga menjelaskan reaksi asam-basa dalam pelarut lain. Asam-basa
Bronsted-Lowry tidak hanya berupa molekul, tetapi juga dapat berupa kation atau
anion. Dalam teori Brönsted, asam didefinisikan sebagai zat
yang memberikan proton kepada zat lain. Sedangkan basa adalah zat yang menerima
proton dari zat lain.
Pada tahun 1923 G.N. Lewis menyarankan cara lain untuk melihat
reaksi antara ion H+ dan OH-. Dalam model Bronsted, ion
OH- adalah spesi yang aktif karena dalam reaksi ini menerima sebuah
ion H+ untuk membentuk ikatan kovalen. Dalam model Lewis, ion H+
adalah spesi aktif menerima sepasang elektron dari ion OH‑ untuk
membentuk ikatan kovalen.
Dari beberapa penjelasan mengenai berbagai teori-teori asam basa
secara rinci dapat disimpulkan bahwa dengan perkembangan ilmu dan teknologi
yang semakin maju, pengetahuan yang ada akan semakin berkembang dan dapat
melahirkan teori baru yang dapat menjawab segala pertanyaan yang sebelumnya
belum bisa terjawab. Oleh karena itu, disamping kita mempelajari ilmu
pengetahuan marilah kita aplikasikan dan implementasikan ke dalamkehidupan
sehari-hari agar ilmu yang kita serap dapat bermanfaat bagi orang lain di
sekitar kita.
B.
Saran
Dengan adanya
penjelasan mengenai teori asam basa yang dikemukakan oleh para ahli kimia, kita
menjadi lebih mengetahui dan memahami apa dan mengapa suatu zat atau senyawa
dapat dikatakan sebagai asam maupun basa. Namun di samping dari beberapa
penjelasan teori asam basa ini kita sebagai mahasiswa/i diharapkan tidak hanya
mengonsumsi teori tersebut namun dapat dikaji kembali dan dikembangkan lagi agar
nantinya menghasilkan kajian ilmu yang lebih luas dan bermanfaat bagi makhluk
hidup.
Achmad, Hiskia. 2001. Kimia Larutan. Bandung: PT. CITRA ADITYA
BAKTI.
E. Goldberg, David. 2004.
Kimia Untuk Pemula. Jakarta:
Erlangga.
http://bisakimia.com/2013/06/12/asam-basa-dalam-kimia/
11:09 15 april 2015
Tidak ada komentar:
Posting Komentar