Teori Asam dan Basa

Baca Juga

Pada artikel ini akan dibahas mengenai teori asam dan basa Arrhenius, Bronsted-Lowry, dan Lewis. Artikel ini juga membahas hubungan antara ketiga teori asam dan basa tersebut. Selain itu juga dibahas mengenai konsep pasangan konjugasi yakni asam dan basa konjugasinya, atau basa dan asam konjugasinya.

Contoh asam : HCl, H₂SO₄, H₃PO₄, CH₃COOH

Contoh basa : NaOH, Ca(OH)₂, Al(OH)₃, NH₃

Dari contoh di atas terlihat CH3COOH pada contoh asam dan NH₃ pada contoh basa menunjukkan perbedaan pola dari contoh-contoh yang lain. Sehingga perlu kalian cermati dan alasan-alasan penggolongannya akan dibahas lebih lanjut dalam teori-teori asam dan basa di bawah ini.

Teori asam dan basa Arrhenius

Teori

• Asam adalah zat yang menghasilkan ion hidrogen ( H⁺) dalam larutan.
•  Basa adalah zat yang menghasilkan ion hidroksida (OH^-) dalam larutan.

Contoh reaksi larutan asam :

HCl ---> H⁺ + Cl^-

H₂SO₄ ---> 2 H⁺ + SO₄^2-

H₃PO₄ ---> 3 H⁺ + PO₄^3-

CH₃COOH ---> CH₃COO^- + H⁺

Contoh reaksi larutan basa :

NaOH ---> Na⁺ + OH^-

Ca(OH)₂ ---> Ca²⁺ + 2 OH^-

Al(OH)₃ ---> Al³⁺ + 3 OH^-

NH₃ + H₂O ---> NH₄⁺ + OH^-

Penetralan terjadi karena ion hidrogen (H⁺) dan ion hidroksida (OH^-) bereaksi untuk menghasilkan air.

Dalam reaksi lengkapnya penetralan asam dengan basa atau sebaliknya basa dengan asam akan menghasilkan garam dan air (H2O). Sebagai contoh adalah Natrium hidroksida (basa) yang dinetralkan dengan Asam Klorida (asam) sebagai berikut :

Pada reaksi Natrium hidroksida di atas, ion hidrogen dari Asam klorida bereaksi dengan ion hidroksida dari natrium hidroksida menghasilkan air - sejalan dengan teori Arrhenius. Demikian juga pada berbagai reaksi penetralan yang lain. Namun ada pengecualian yakni pada kasus Amonia (NH3) yang direaksikan dengan asam klorida sebagai berikut :

Dalam reaksi di atas amonia sama sekali tidak menghasilkan hidroksida (OH^-) sehingga reaksi diatas tidak terbentuk air. Kalau begitu mengapa amonia dapat digolongkan sebagai basa ? hal itu karena amonia dengan air akan terjadi reaksi sebagai berikut :

Dari reaksi di atas terlihat amonia yang bereaksi dengan air akan menghasilkan ion ammonium (NH4⁺) dan hidrpksida (OH^-).

Teori asam dan basa Bronsted-Lowry

Teori

• Asam adalah donor proton (ion hidrogen).
• Basa adalah akseptor proton (ion hidrogen).

Hubungan antara teori Bronsted-Lowry dan teori Arrhenius

Teori Bronsted-Lowry tidak berlawanan dengan teori Arrhenius - Teori Bronsted-Lowry merupakan perluasan teori Arrhenius. Bila dalam teori Arrhenius NaOH digolongkan sebagai basa karena melepaskan OH^- maka dalam teori Bronsted-Lowry NaOH digolongkan sebagai basa karena OH^- yang dihasilkan dalam penguraian NaOH mampu menerima H⁺ (proton) dan membentuk H2O (air).

Dari gambaran di atas terlihat yang berfungsi sebagai asam adalah H3O⁺ (ion hidroksonium) karena mampu melepaskan/mendonorkan H⁺ sehingga setelah melepas H⁺ berubah senjadi air (H2O). Sedangkan yang berfungsi sebagai basa adalah OH^- (ion hidroksida) karena mampu menerima/akseptor ion H⁺ sehingga berubah jadi air (H2O).

Dengan teori Bronsted-Lowry ini untuk membuktikan bahwa amonia (NH3) berperan sebagai basa dalam reaksi antara amonia dan asam klorida. Kita tidak perlu melihat reaksi antara amonia (NH3) dengan air untuk melihat ion hidroksida yang dihasilkan.

NH3 berperan sebagai asam karena mampu menerima H⁺ dan HCl berperan sebagai asam karena mampu memberikan H⁺

Pasangan konjugasi

Ketika suatu asam/basa larut dalam air akan terurai menjadi ion-ionnya.

Secara umum asam yang bereaksi dengan air akan menghasilkan H3O⁺ (ion hidroksonium) yang bermuatan positif dan sisa asam yang bermuatan negatif (A^-). A^- dapat berwujud CH3COO^-, Cl^-, Br^- dll. Dengan reaksi :

Perhatikan reaksi dari kiri ke kanan:

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 dari kanan ke kiri 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⁺.

Reaksi reversibel mengandung dua asam dan dua basa. Kita dapat menganggapnya berpasangan, yang disebut pasangan konjugasi.

HA adalah asam dan A^- adalah pasangan basa konjugasinya dan H2O adalah basa dan H3O⁺ adalah pasangan asam konjugasinya. Atau dengan kata lain suatu asam yang telah melepas H⁺ akan menjadi basa (sisa asam) dan suatu basa yang telah menerima H⁺ akan menjadi asam (sisa basa).

Berikut ini adalah reaksi antara amonia dan air yang telah kita lihat sebelumnya:

Mula-mula kita lihat reaksi dari kiri ke kanan terlebih dahulu :

Amonia berlaku sebagai basa karena amonia (NH3) menerima ion hidrogen dari air dan menghasilkan Ion amonium (NH4⁺) sebagai asam konjugasinya. Air berlaku sebagai asam karena melepas ion hidrogen (H⁺) dan menghasilkan ion hidroksida (OH^-) sebagai pasangan basa konjugasinya.

Kemudian kita lihat reaksi dari kanan ke kiri :

ion amonium (NH4⁺) merupakan asam karena dapat melepaskan kembali ion hidrogen tersebut untuk membentuk kembali amonia (NH3) yang bertindak sebagai pasangan basa konjugasinya. Ion hidroksida merupakan basa karena dapat menerima ion hidrogen kembali untuk membentuk air yang bertindak sebagai pasangan asam konjugasinya.

Zat amfoter

Kalian mungkin memperhatikan (atau bahkan mungkin juga tidak memperhatikan!) bahwa dalam kedua contoh di atas, air berperilaku sebagai basa, tetapi di reaksi yang lain air berperilaku sebagai asam.

Suatu zat yang dapat berperilaku baik sebagai asam atau sebagai basa digambarkan sebagai amfoter. Zat amfoter ini akan bertindak sebagai basa bila direaksikan dengan asan dan akan bertindak sebagai asam bila direaksikan dengan basa.

Teori asam dan basa Lewis

Teori ini memperluas pemahaman anda mengenai asam dan basa.

Teori

• Asam adalah akseptor pasangan elektron.
• Basa adalah donor pasangan elektron.

Hubungan antara teori Lewis dan teori Bronsted-Lowry

Basa Lewis

Basa Lewis adalah donor (penyumbang) pasangan elektron. Hal yang paling mudah untuk melihat hubungan tersebut adalah dengan meninjau dengan tepat mengenai basa Bronsted-Lowry, menurut Bronsted-Lowry suatu zat disebut basa ketika mampu menerima ion hidrogen. Tiga contoh basa menurut Bronsted-Lowry adalah ion hidroksida, amonia dan air (saat direaksikan dengan asam), dan ketiganya bersifat khas.

Teori Bronsted-Lowry mengatakan bahwa ketiganya berperilaku sebagai basa karena ketiganya bergabung dengan ion hidrogen. Tapi Teori Lewis mempunyai alasan tersendiri kenapa ketiga2nya dapat digolongkan sebagai basa. Alasan ketiganya bergabung dengan ion hidrigen adalah karena ketiganya memiliki pasangan elektron mandiri – dan kedua teori itu sama2 terbukti kebenarannya sesuai dengan gambaran di atas.

Asam Lewis

Asam Lewis adalah akseptor pasangan elektron. Dalam contoh reaksi2 basa di atas bila OH^-, NH3 dan H2O berperan sebagai basa maka H⁺ yang menerima pasangan elektronnya disebut sebagai asam. Untuk lebih memudahkan hal ini perhatikanlah reaksi berikut :

Dalam reaksi di atas amonia (NH3) yang menyumbangkan pasangan elektron bertindak sebagai basa sedangkan BF3 yang menerima pasangan elektron bertindak sebagai asam. Pada teori Bronsted-Lowry, BF3 tidak sedikitpun disinggung menganai keasamannya.

Bagaimana dengan reaksi asam basa yang mudah terdefinisikan dengan Teori Bronsted-Lowry, sebagai contoh, reaksi antara amonia dan gas hidrogen klorida?

Yang pasti telah kita pahami adalah nitrogen sebagai penyumbang pasangan elektron. Buku teks sering kali menuliskan tentang hal ini, yakni amonia mendonasikan pasangan elektron mandiri yang dimilikinya pada ion hidrogen, sebagai proton sederhana dengan tidak adanya elektron disekelilingnya (H⁺).

Ini adalah sesuatu hal yang menyesatkan! Dalam sistem kimia ion hidrogen bebas sangatlah sedikit. Hal ini karena ion hidogen sangat reaktif dan selalu tertarik pada yang lain. Tidak terdapat ion hidrogen yang tidak bergabung dalam HCl.

Kalau begitu mengapa HCl adalah suatu asam Lewis?

Klor lebih elektronegatif dibandingkan dengan hidrogen, ini berarti bahwa hidrogen klorida akan menjadi molekul polar. Elektron pada ikatan hidrogen-klor akan tertarik ke sisi klor, menghasilkan hidrogen yang bersifat sedikit positif dan klor sedikit negatif.

Pasangan elektron mandiri pada nitrogen yang terdapat pada molekul amonia tertarik ke arah atom hidrogen yang sedikit positif pada HCl. Setelah pasangan elektron mandiri milik nitrogen mendekat pada atom hidrogen, elektron pada ikatan hidrogen-klor tetap akan tertarik ke arah klor. Akhirnya, ikatan koordinasi terbentuk antara nitrogen dan hidrogen, dan ikatan hidrogen-klor terputus keluar sebagai ion klorida.

Subscribe to receive free email updates: