ASAM DAN BASA

ASAM DAN BASA
I. Konsep asam basa
Larutan asam dan larutan basa merupakan larutan elektrolit. Larutan tersebut mempunyai ciri-ciri sebagai berikut:

A. Arrhenius (1884)
Asam adalah zat yang yang dapat memberikan ion H+ bila dilarutkan dalam air..
Ex. HCl (aq) + H2O H3O+ + Cl-
HCl (aq) H+ + Cl-
Asam yang menghasilkan banyak menghasilkan ion H+ disebut asam kuat. Sedangkan asam yang menghasilkan ion H+ yang sedikit disebut juga dengan asam lemah.
Basa adalah zat yang menghasilkan ion OH- bila direaksikan dalam air.
Ex. NaOH (aq) Na+ + OH-
Basa yang menghasilkan banyak menghasilkan ion OH- disebut basa kuat. Sedangkan basa yang menghasilkan ion OH- yang sedikit disebut juga dengan basa lemah.
 Bronsted-Lowry (1923)
- Asam adalah senyawa yang dapat memberikan proton kepada senyawa lain (donor proton).

Ex. HCl + H2O H3O+ + Cl-
HSO4- + H2O H3O+ + SO42-
- Basa adalah senyawa yang dapat menerima proton dari senyawa lain (penerima proton).
Ex. NH3 + H2O NH4+ + OH-
CH3COO + H2O CH3COO+ + OH-
 Lewis (Gilber Newton Lewis, 1923)
Asam adalah penerima (akseptor) pasangan electron.
Basa adalah penderma (donor) electron
Teori Arrhenius
Teori air-ion Bronsted-Lowry
Teori proton Lewis
Teori elektron
Asam Menghasilkan H+ dalam air Penderma proton Penerima pasangan electron
Basa Mengahasilkan OH- dalam air Penerima proton Penderma pasangan electron
Penetralan Pembentukan air Perpindahan proton Pembentukan ikattan kovalen
Reaksi H+ + OH- = H2O HA + B HB+ + A- A + B A : B

Batasan Hanya larut dalam air Hanya reaksi perpindahan proton Teori yang lebih umum

II. Hidrolisa
Hidrolisa adalah reaksi penguraian asam dan basa jika bereaksi dengan air. Asam dan basa jika dihidrolisa akan menghasilkan ion H+ dan OH-. Banyak atau sedikit ion yang dihasilkan akan membedakan sifat kekuatan atau lemahnya dari asam atau basa.
a. Asam kuat
Asam yang menghasilkan banyak menghasilkan ion H+ disebut asam kuat.
b. Basa kuat
Basa yang menghasilkan banyak menghasilkan ion OH- disebut basa kuat.
c. Asam lemah
Asam yang menghasilkan ion H+ yang sedikit disebut juga dengan asam lemah.
d. Basa lemah
Basa yang menghasilkan ion OH- yang sedikit disebut juga dengan basa lemah.
Asam kuat Nama Asam lemah Nama
HCl
HBr
HI
HNO3
H2SO4
HClO3
HClO4 Asam klorida
Asam bromide
Asam iodide
Asam nitrat
Asam sulfat
Asam klorat
Asam perklorat HF
CH3COOH
HCN
H2S
H3PO4
HNO2
H2CO3 Asam flourida
Asam asetat
Asam sianida
Asam sulfide
Asam fosfat
Asam nitrit
Asam karbonat

Basa kuat Nama Basa lemah Nama
NaOH
KOH
Ca(OH)
Sr(OH)2
Ba(OH)2 Natrium hidroksida
Kalium hidroksida
Kalsium hidroksida
Stronsium hidroksida
Barium hidroksida NH3
Al(OH)3

Fe(OH)3
Ammonia
Aluminium hidroksida
Besi (III) hidroksida

 Pengukuran pH Larutan
pH adalah derajat keasaman yang menyatakan jumlah konsentrasi ion H+ dalam larutan. Derajat keasaman atau pH tersebut mempunyai harga dari 0 (nol) sampai dengan 14 (empat belas), yang dapat ditulis dengan diagram sebagai berikut:











Didalam laboratorium pH larutan dapat ditentukan dengan berbagai cara, diantaranya yaitu:
1. Beberapa indikator
Mengukur pH larutan elektrolit A dengan cara titrasi. Mengamati perubahan dari perubahan warna. Indikator dalam bentuk larutan bermacam-macam seperti: metal jingga, metal merah, bromintimol biru dan fenolfltalein.
Indikator yang paling sederhana digunakan adalah kertas lakmus (lakmus merah dan lakmus biru). Perubahan terjadi jika kertas lakmus dicelupkan dalam larutan yang akan diukur pH:
- Larutan asam : memerahkan kertas lakmus biru
- Larutan basa : membirukan kertas lakmus merah
- Larutan netral : tidak mengubah warna lakmus
2. Indikator universal
Merupakan gabungan dari beberapa indikator. Ada yang berupa kertas serap yang dikemas dalam kotak yang dilengkapi dengan warna. Penggunaan dengan mencelupkan kedalam larutan yang akan diukur pH kemudian bandingkan dengan perubahan warna yang terjadi dengan peta warna yang tersedia, hasil yang ditunjukkan sesuai dengan skala pH
3. Menggunakan pH meter
pH meter adalah alat pengukur pH dengan ketelitian yang sangat tinggi. Daoat menyatakan pH larutan sampai dua angka desimal. Cara menggunakan pH meter yang sangat sedehana, yaitu dengan mencelupkan alat yang menghubungkan larutan yang akan diperiksa dengan pH meter.

 Skala pH
pH angka yang menunjukkan konsentrasi ion hidrogen dalam larutan.
Asam kuat : [H+] = a. Ma
Asam Lemah : [H+] =
Basa kuat : [OH-] = b. Mb
Basa lemah : [OH-] =
Ket: a = valensi asam kuat
Ma = konsentrasi larutan dalam molaritas
Ka = konstranta asam lemah
b = valensi basa kuat
Mb = konsentrasi larutan dalam molaritas
Kb = konstanta basa lemah
pH = - log [H+]
pOH = - log [OH-]
pH = 14 – pOH
Larutan netral : pH = 7
Larutan asam : pH < 7
Larutan basa : pH > 7

Satu molekul asam yang dalam pelarut air dapat memberikan satu ion H+ disebut asam monoprotik dan dapat memberikan dua ion H+ dalam larutannya disebut asam diprotik, sedangkan yang dapat memberikan tiga ion H+ dalam larutannya disebut asam triprotik. Dari jenis asam ini akan dapat menentukan jenis asam kuat atau lemah. Untuk asam kuat akan menunjukan valensi asam (a)
Ex. Asam bervalensi satu:
HNO3 → H+ + NO3- (valensi 1)
H2SO4 → 2H+ + SO42- (valensi 2)
Sama dengan halnya dengan basa juga dapat memberikan satu ion OH-, valensi basa (b) = 1. Untuk membedakan basa kuat dan basa lemah:
Basa kuat : semua golongan logam IA (alkali) kecuali H valensi basa (b)= 1, serta golongan logam II A (alkali tanah) kecuali Be valensi basa = 2.
Basa lemah : semua logam kecuali golongan IA dan IIA.
Contoh soal:
 pH larutan asam kuat dan basa kuat:
1. Hitung pH larutan dari:
a. Larutan 0,1 M HNO3
Jawab :
HNO3 →H+ + NO3-
0,1M 0,1M 0,1 M
[H+] = [HNO3] = 1 x 0,1 M = 1. 10-1
pH = - log [H+]
= - log 1.10-1
= 1- log 1 = 1- 0 = 1
b. Larutan 0,005 M H2SO4
Jawab:
H2SO4 → 2H+ + SO42-
0,005M 2x0,005M 0,005M
[H+] = 2 x 0,005 M = 0,01 = 1. 10-2
pH = - log [H+]
= - log 1.10-2
= 2- log 1 = 2 – 0 = 2
2. Hitung pH larutan dari:
a. Hitung pH 7,4 gram Ca(OH)2 dalam 250 mL!
Jawab:
M Ca(OH)2 = mol x
= x = 0,4 M
Ca(OH)2 → Ca+2 + 2 OH-
0,4M 0,4M 2 x 0,4 M
[OH-] = 2 x 0,4 M = 0,8 M
pOH = - log [OH-]
= - log 8.10-1
= 1 – log 8
= 1- 0,9 = 0,1
pH = 14 – 0,1 = 13,9
b. Larutan NaOH 0,002 M!
Jawab:
NaOH Na+ + OH-
[OH-] = 0,002 M = 2.10-3
pOH = - log 2.10-3
= 3 – log 2
= 3- 0,47 = 2,53
pH = 14 – 2,53 = 11,47

 Tetapan ionisasi (derajat ionisasi) asam dan basa
Berdasarkan banyaknya ion yang dihasilkan pada ionisasi asam dan basa dalam larutan maka kekuatan asam dan basa dikelompokkan menjadi asam kuat dan asam lemah serta basa kuat dan basa lemah. Kekuatan asam dan basa tersebut dapat dinyatakan dengan derajat ionisasi (α).


- Tetapan ionisasi asam lemah
HA (aq) H+(aq) + A-(aq)
Jika [HA] mula-mula = Ma
Derajat ionisasi HA = α
HA yg terionisasi = Ma. α
HA sisa = Ma – Ma α
Konstanta kesetimbangan ionisasi asam lemah (Ka)
Ka
Karena [H+] = [A-] (koefisien sama), dan [HA] sisa = [HA] mula-mula (derajat ionisasi sangat kecil), maka:
Ka =
[H+]2 = Ka. Ma
[H+] =

HA (aq) H+(aq) + A-(aq)
Ma Ma. α Ma. α
Karena: [H+] = Ma. α dan [HA] = Ma
[H+] =
Maka: Ma.α =
α =

- Tetapan ionisasi basa lemah
LOH (aq) L+(aq) + OH-(aq)
Jika [LOH] mula-mula = Mb
Derajat ionisasi LOH = α
LOH yg terionisasi = Mb. α
LOH sisa = Mb – Mb α
Konstanta kesetimbangan ionisasi basa lemah (Kb)
Kb
Karena [L+] = [OH-] (koefisien sama), dan [LOH] sisa = [LOH] mula-mula (derajat ionisasi sangat kecil), maka:
Kb =
[OH-]2 = Kb. Mb
[OH-] =
Dengan cara yang sama seperti asam lemah, diperoleh:

Contoh soal:
1. Tentukan pH dari larutan CH3COOH 0,01 M dalam air, dimana Ka= 1.75.10-5?
Jawab:
CH3COOH(aq) H+(aq) + CH3COO-(aq)
[H+] =
=
=
[H+] = 4,18 x 10 -4
pH = - log [H+]
= - log 4,18 x 10 -4
= 4 – 0,62 = 3,37

2. Tentukan pH dan derajat ionisasi dari HF 0,01 M , Ka= 1.10-4?
Jawab:
HF(aq) H+(aq) + F-(aq)
[H+] =
=
=
[H+] = 1x10-3
pH = - log [H+]
= - log 1x10-3
= 3- log 1 = 3

3. Tentukan pH larutan 0,1 M amonia (NH3) dalam air bila derajat ionisasi 0,014, Kb = 1,8x10-5?
Jawab:
NH3(aq) + H2O(aq) NH+(aq) + OH-(aq)
[OH-] = α . Mb
= 0,014 x 0,1
= 0,0014 = 1,4x10-3
pOH = - log 1,4x10-3
= 3 – log 1,4
= 2,85
pH = 14 – pOH
= 14 – 2,85
= 11,15
4. Tentukan pH dari hidrazin (NH2BH2) 0,04 M, Kb = 1.7x10-6
Jawab:
[OH-] =
=
pOH = - log 2,6x10-4
= 4 – log 2,6
= 3,58
pH = 14 – pOH
= 14 – 3,58
= 10,42
 Garam
Jika larutan asam dan basa dicampur dalam perbandingan yang tepat, sifat asam dan sifat basa dua macam larutan itu dapat saling meniadakan. Jika larutan tersebut airnya diuapkan sampai kering maka sisanya adalah zat padat yang disebut garam. Reaksi yang terjadi jika larutan asam dan basa dicampur dalam perbandingan yang tepat disebut dengan reaksi penetralan.
Garam merupakan berasal dari asam atau basa lemah yang dilarutkan ke dalam air, maka ion-ion tersebut diuraikan oleh air (mengalami hidrolisis) menghasilkan H+ atau OH-, sehingga larutan garam tersebut bersifat asam atau basa.


Untuk mengetahui konsentrasi dan pH larutan garam dengan cara Titrasi. Titrasi adalah metode analisa penentuan larutan
Titk ekivalen
Dalam titrasi titk ekivalen tersebut dites
Cara analisis pengukuran jumlah larutan yang dibutuhkan untuk bereaksi secara tetap dengan zat
- Garam dari asam kuat dan basa kuat (tidak terhidrolisis), bersifat netral pH = 7
- Garam dari asam lemah dan basa kuat (terhidrolisis sebagian), bersifat basa, pH > 7

- Garam dari asam kuat dan basa lemah (terhidrolisa sebagian), bersifat asam, pH < 7

- Garam dari asam lemah dan basa lemah (terhidrolisis sempurna), pH bervariasi.


III. Larutan penyangga (buffer)
Larutan penyangga (buffer) adalah larutan yang terdiri dari campuran asam atau basa konjungasinya (garam), yang mempunyai pH konstan (tetap) meski ditambah dengan sedikit asam atau basa. pH larutan buffer ini tidak berubah dikarenakan ion H+ dan OH- yang datang segera ditangkap oleh partikel-partikel zat tertentu.
Ada dua jenis larutan penyangga:
a. Campuran asam lemah dan basa konjugasinya (garam)

b. Campuran basa lemah dan asam konjugasinya (garam)