Modul Kimia Asam-Basa

(1)

Asam-Basa

A. Teori Asam Basa Arrhenius dan

A. Teori Asam Basa Arrhenius dan pH larutanpH larutan

•

• Senyawa AsamSenyawa Asam

Menurut arrhenius (ilmuwan swiss, tahun 1807), senyawa asam adalah senyawa yang jika Menurut arrhenius (ilmuwan swiss, tahun 1807), senyawa asam adalah senyawa yang jika dilarutkan dalam air menghasilkan ion H

dilarutkan dalam air menghasilkan ion H++_..

Contoh : Contoh :

HCl(aq) H

HCl(aq) H++_{(aq) + Cl}_{(aq) + Cl}--_(aq)_(aq)

HNO

HNO33(aq) (aq) HH++(aq) + NO(aq) + NO33--(aq)(aq)

H2SO4(aq) 2H

H2SO4(aq) 2H++_{(aq) + SO}_{(aq) + SO} 4 4--(aq)(aq)

Berdasarkan ion H+ yang dapat dilepaskan, senyawa asam dapat dikelompokan menjadi : Berdasarkan ion H+ yang dapat dilepaskan, senyawa asam dapat dikelompokan menjadi :

1.

1. Asaam monoprotik, yaitu senyawa yang melepaskan satu Asaam monoprotik, yaitu senyawa yang melepaskan satu ion Hion H++ Contoh : HCl, HBr, HNO

Contoh : HCl, HBr, HNO33, HF, CH, HF, CH33COOHCOOH

2.

2. Asam diprotik, yaitu senyawa yang melepaskan dua ion HAsam diprotik, yaitu senyawa yang melepaskan dua ion H++

Contoh : H

Contoh : H22SOSO44, H, H22COCO33

3.

3. Asam triprotik, yaitu senyawa yang melepaskan tiga ion HAsam triprotik, yaitu senyawa yang melepaskan tiga ion H++

Contoh : H Contoh : H33POPO44

•

• Senyawa BasaSenyawa Basa

Yaitu senyawa yang jika dilarutkan dalam air menghasilkan ion OH Yaitu senyawa yang jika dilarutkan dalam air menghasilkan ion OH--_..

Contoh : Contoh :

NaOH(aq) Na

NaOH(aq) ++_{(aq) + OH}_{(aq) + OH}Na --_(aq)_(aq)

KOH(aq) K

KOH(aq) K ++_{(aq) + OH}_{(aq) + OH}--_(aq)_(aq)

Ca(OH)

Ca(OH)22(aq) (aq) CaCa2+2+(aq) + 2OH(aq) + 2OH--(aq)(aq)

Berdasarkan jumlah gugus OH

Berdasarkan jumlah gugus OH--_{yang diikat, senyawa basa dapat dikelompokan menjadi :}_{yang diikat, senyawa basa dapat dikelompokan menjadi :}

1.

1. Basa monohidroksi, yaitu senyawa basa yang memiliki Basa monohidroksi, yaitu senyawa basa yang memiliki satu gugus OHsatu gugus OH--_..

Contoh : NaOH, KOH, NH Contoh : NaOH, KOH, NH44OHOH

2.

2. Basa dihidroksi, yaitu senyawa basa yang memiliki Basa dihidroksi, yaitu senyawa basa yang memiliki dua gugus OHdua gugus OH

--Basa Basa Asam Asam

(2)

Sifat larutan Sifat larutan Contoh : Ca(OH)

Contoh : Ca(OH)22dan Ba(OH)dan Ba(OH)22

3.

3. Basa trihidroksi, yaitu senyawa basa yang memiliki tiga gugus OHBasa trihidroksi, yaitu senyawa basa yang memiliki tiga gugus OH

--Contoh : Al(OH)

Contoh : Al(OH)33 dan Fe(OH)dan Fe(OH)33

•

• Pengujian Asam-BasaPengujian Asam-Basa

Senyawa asam-basa dapat diuji

Senyawa asam-basa dapat diuji dengan menggunakan kertas lakmus.dengan menggunakan kertas lakmus.

•

• pH LarutanpH Larutan

pH dapat denyatakan sebagai derajat atau tingkat keasaman/kebasaan suatu larutan. Nilai pH pH dapat denyatakan sebagai derajat atau tingkat keasaman/kebasaan suatu larutan. Nilai pH

diperoleh sebagai hasil kali negatif logaritma dari konsentrasi ion H

diperoleh sebagai hasil kali negatif logaritma dari konsentrasi ion H++ _{. Dengan demikian,}_{. Dengan demikian,}

untuk larutan asam berlaku untuk larutan asam berlaku

Analog dengan pH, untuk larutan basa berlaku : Analog dengan pH, untuk larutan basa berlaku :

•

• Hubungan pH dan pOHHubungan pH dan pOH

•

• Skala pHSkala pH

Skala keasaman atau kebasaan suatu larutan : Skala keasaman atau kebasaan suatu larutan : Kertas Kertas Mera Mera Biru Biru Biru Biru Merah Merah Dimasukan kedalam larutan

Dimasukan kedalam larutan

Perubahan Perubahan Warna Warna Larutan Larutan Larutan Larutan

pH = -log

[[

H

++

]]

pH = -log

[O

H

--

]]

pH + pOH

= 14 [

H

++

]]

atau atau

pH = 14

-pOH

pOH

(3)

•

• Larutan asam memiliki pH < 7Larutan asam memiliki pH < 7

•

• Larutan netral memiliki pH = 7Larutan netral memiliki pH = 7

•

• Larutan basa memiliki pH > 7Larutan basa memiliki pH > 7

•

• Pengenalan Asam-BasaPengenalan Asam-Basa

Pengenalan Asam-Basa bisa dilakukan dengan menggunakan kertas lakmus(sudah dijelaskan Pengenalan Asam-Basa bisa dilakukan dengan menggunakan kertas lakmus(sudah dijelaskan diatas) dan indikator asam-basa.

diatas) dan indikator asam-basa.

IInnddiikkaattoorr WWaarrnna a SSeetteellaah h ddiittaammbbaahhkkaann L

Laarruuttaan n AAssaamm LLaarruuttaan n BBaassaa LLaarruuttaan n NNeettrraall F

Feennoollffttaaeelliinn TTiiddaak k bbeerrwwaarrnnaa MMeerraahh TTiiddaak k bbeerrwwaarrmmaa B

Brroommttiimmool l KKuunniinngg BBiirruu BBiirruu

M

Meettiil l mmeerraahh MMeerraahh KKuunniinngg KKuunniinngg

M

Meettiil l jjiinnggggaa MMeerraahh KuKunniinngg KKuunniinngg

B. Kekuatan Asam-Basa B. Kekuatan Asam-Basa

1.

1. Hubungan Hubungan keelektkeelektrolitan rolitan dan dan Kekuatan Kekuatan asam-basaasam-basa Sen

Senyawyawa a asaasam-bm-basa asa mermerupaupakan kan sensenyawyawa a eleelektrktroliolit. t. PenPengujgujian ian kekkekuatuatas as asaasam-bm-basa asa bisbisaa dilakukan sama dengan pengujian keelektrolitan (seperti yang telah di pelajari di kelas 1 dilakukan sama dengan pengujian keelektrolitan (seperti yang telah di pelajari di kelas 1 SMA).

SMA).

•

• SSeennyyaawwa a aassaamm//bbaassa a kkuuaat t LLaammppu u tteerraanng g + + GGeelleemmbbuunng g bbaannyyaak k

•

• SSeennyyaawwa a aassaamm//bbaassa a lleemmaah h LLaammppu u rreedduup p + + GGeelleemmbbuunng g sseeddiikkiitt

2.

2. HubuHubungan pH larngan pH larutan dautan dan kekuan kekuatan asatan asam-basm-basaa

Kekuatan asam-basa dapat juga ditentukan dari pH larutan dengan konsentrasi yang sama. Kekuatan asam-basa dapat juga ditentukan dari pH larutan dengan konsentrasi yang sama. pH asam kuat lebih kecil dibandingkan pH asam lemah, sedangkan pH basa kuat lebih besar pH asam kuat lebih kecil dibandingkan pH asam lemah, sedangkan pH basa kuat lebih besar

dibandingkan pH basa lemah. dibandingkan pH basa lemah.

•

• AAssaam m kkuuaatt HHaarrgga a ppH H kkeecciil l ((bbeerrkkiissaar r 11--22))

•

• AAssaam m lleemmaahh HHaarrhha a ppH H bbeessaar r ((bbeerrkkiissaar r 33--55))

•

(4)

•

• Basa Basa lemah lemah Harga Harga pOH pOH besar besar (harga (harga pH pH kecil, kecil, yaitu yaitu berkisar berkisar 9-11)9-11)

•

• Derajat IonisasiDerajat Ionisasi

Jumlah ion H+ atau ion OH- yang dihasilkan ditentukan oleh nilai derajat ionisasi. Jumlah ion H+ atau ion OH- yang dihasilkan ditentukan oleh nilai derajat ionisasi.

1.

1. AAsasam m KuKuat at ( ( 11)) Contoh : HBr, HI, HNO

Contoh : HBr, HI, HNO33, dan HClO, dan HClO4.4. Konsentrasi ion HKonsentrasi ion H++dapat dihitung secara stoikiometridapat dihitung secara stoikiometri

sesuai koefisien ion H

sesuai koefisien ion H++ _{yang dihasilk}_{yang dihasilkan}_{an dan koefisien senyawa asalnya. Konsen}_{dan koefisien senyawa asalnya. Konsentrasi ion}_{trasi ion H}_H++

dapat dihitung menggunakan persamaan berikut : dapat dihitung menggunakan persamaan berikut :

Dengan: Dengan: a

a = = jjuummllaah h aattoom m HH++_{yang dilepas}_{yang dilepas}

M

Maa = Kemolaran asam= Kemolaran asam

2.

2. BBasasa a KKuauat t ( ( 11)) Co

Contntoh oh : : KOKOH, H, RbRbOHOH, , CaCa(O(OH)H)22, , SrSr(O(OH). H). KoKonsnsenentrtrasasi i ioion n OHOH-- dapdapat at dihdihituitung ng secasecarara

sto

stoikiikiomeometri tri sessesuai uai koekoefisfisien ien ion ion OHOH-- _yan_yang_{g dih}_dihasi_asilka_lkan_{n dan}_{dan koe}_koefis_fisien_{ien sen}_senyaw_yawa_{a asa}_asalny_lnya._a.

Konsentrasi ion OH

Konsentrasi ion OH-- _{dapat dihitung menggunakan persamaan berikut :}_{dapat dihitung menggunakan persamaan berikut :}

Dengan: Dengan: b

b = = jjuummllaah h aattoom m OOHH-- _{yang dilepas}_{yang dilepas}

M

Maa = Kemolaran basa= Kemolaran basa

3.

3. AsAsam am LeLemamah h (0 (0 < < <1<1)) =

=

α α

Jumlah mol terionisasi Jumlah mol terionisasi Jumlah mol mula-mula Jumlah mol mula-mula

= = α α = = α α

[H+]= a

x M

a a

[H+]= b

x M

_b_b α α

(5)

Konsentrasi H

Konsentrasi H++_{untuk asam lemah bisa}_{untuk asam lemah bisa dihitung dengan menggunakan persamaan berikut ;}_{dihitung dengan menggunakan persamaan berikut ;}

Pada

Pada umumnya, umumnya, asam asam lemah lemah memiliki memiliki harga harga jauh jauh lebih lebih kecil kecil daripada daripada 1 1 sehingga sehingga 1- 1- = 1.= 1. Jika

Jika harga harga cukucukup p besar besar maka maka KonsKonsentrasentrasi i HH++ _{untuk asam lemah bisa dihitung dengan}_{untuk asam lemah bisa dihitung dengan}

menggunakan persamaan berikut ; menggunakan persamaan berikut ;

Derajat ionisasi asam lemah Derajat ionisasi asam lemah

Hubungan

Hubungan dan dan KaKa

Konsentrasi

Konsentrasi ion ion H+ H+ berbanding berbanding lurus lurus dengan dengan harga harga dan dan Ka. Ka. Jika Jika semakin semakin besar, besar, hargaharga Ka semakin besar pula. Dengan demikian, konsentrasi ion H

Ka semakin besar pula. Dengan demikian, konsentrasi ion H++ _{menjadi semakin besar dan}_{menjadi semakin besar dan}

sifat asam semakin kuat. sifat asam semakin kuat.

Asam lemah dari yang paling kuat : Asam lemah dari yang paling kuat : HF > HNO

HF > HNO22> HCOOH > CH> HCOOH > CH33COOH > HCNCOOH > HCN

4.

4. Basa LemahBasa Lemah (0 (0 < < <1)<1) Konsentrasi OH

Konsentrasi OH-- _{untuk asam lemah bisa dihitung dengan menggunakan persamaan}_{untuk asam lemah bisa dihitung dengan menggunakan persamaan berikut ;}_{berikut ;} M Maa K Kaa H H ++ ₌₌ _×_× ]] [[ α α )) 1 1 (( ]] [[ H H ++ ₌₌ Ka Ka_×_×MaMa ₋₋α α α α α α M Maa H H _]] [[ ++ = = α α α α Cat : Cat : K

K aa = harga tetapan kesetimbangan ionisasi= harga tetapan kesetimbangan ionisasi

asam lemah asam lemah M Maa K Kaa H H ++ ₌₌ _×_× ]] [[ M Maa K Kaa M Maa == ×× × × α α 2 2 M Maa M Maa Ka Ka_×_× = = α α Ma Ma Ka Ka = = α α α α α α α α M Mbb K Kbb O OH H −− ₌₌ _×_× ]] [[

(6)

Derajat ionisasi asam lemah Derajat ionisasi asam lemah

Hubungan

Hubungan dan dan KaKa

C. Perhitungan dan Pengukuran pH C. Perhitungan dan Pengukuran pH pH larutan asam dapat

pH larutan asam dapat langsung ditentukan dengan menggunakan rumus :langsung ditentukan dengan menggunakan rumus :

adapun perhitungan pH larutan basa tidak dapat langsung ditentukan. Pada larutan basa, kita adapun perhitungan pH larutan basa tidak dapat langsung ditentukan. Pada larutan basa, kita harus menentukan pOH terlebih dahulu. Setelah menentukan harga pOH, penentuan nilai pH harus menentukan pOH terlebih dahulu. Setelah menentukan harga pOH, penentuan nilai pH larutan basa tergantung pada harga kesetimbangan air (K

larutan basa tergantung pada harga kesetimbangan air (K ww).).

Pada keadaan standar (suhu 25

Pada keadaan standar (suhu 25oo_{C), harga K}_{C), harga K} w

w= 10= 10-14-14sehingga pH larutan basa :sehingga pH larutan basa :

•

• pH Kesetimbangan air pH Kesetimbangan air

H

H22O O HH+++ OH+ OH

--Da

Dalalam m peperhrhititunungagan n pHpH, , babaik ik lalarurutatan n asasam am atatauaupupun n babasasa, , kekesesetitimbmbanangagan n aiair r haharuruss diperhitungkan. Besarnya ion H

diperhitungkan. Besarnya ion H++_{dan ion OH}_{dan ion OH}-- _{dari air adalah 10}_{dari air adalah 10}-7-7_M._M.



 Untuk larutan asam atau basa yang konsentrasinya mendekati harga 10Untuk larutan asam atau basa yang konsentrasinya mendekati harga 10-7-7 _{M atau lebih}_{M atau lebih}

kecil dari pada 10

kecil dari pada 10-7-7 _{M, ion H}_{M, ion H}++_{atau OH}_{atau OH}-- _{dari air harus diperhitungkan.}_{dari air harus diperhitungkan.}



 Untuk konsentrasi ion HUntuk konsentrasi ion H++ _{atau OH}_{atau OH}-- _{yang jauh lebih besar dari pada 10}_{yang jauh lebih besar dari pada 10}-7-7 _{M tidak perlu}_{M tidak perlu}

diperhitungkan. diperhitungkan. D. Reaksi Asam-Basa dan

D. Reaksi Asam-Basa dan PerhitungannPerhitungannyaya

M Mbb O OH H _]] [[ −− = = α α α α Mb Mb Kb Kb = = α α

pH = -log

[[

H

++

]]

K

_w_w

= [H

++

_]]

[OH

--

_]]

pH = 14

-pOH

pOH

(7)

1.

1. ReReaksaksi li laruarutatan an asam sam dan dan babasasa

Larutan asam akan menghasilkan garam dan air jika direaksikan dengan larutan basa. Larutan asam akan menghasilkan garam dan air jika direaksikan dengan larutan basa.

Contoh : Contoh :

H

HCCll((aaqq) ) + + NNaaOOHH((aaqq) ) NNaaCCll((aaqq) ) + + HH22O(aq)O(aq)

2.

2. ReReaksaksi oksi oksididasi aasi asam dasam dan larn larututan baan basasa

Oksida asam merupakan senyawa antara unsur nonlogam dan oksigen. Oksida asam dan air Oksida asam merupakan senyawa antara unsur nonlogam dan oksigen. Oksida asam dan air bereaksi membentuk larutan asam.

bereaksi membentuk larutan asam.

Contoh : Contoh : SO

SO33(g) + H(g) + H22OO ((ll)) HH22SOSO44(aq)(aq)

Cl

Cl22OO77(aq) + H(aq) + H22OO((ll) ) 22HHCCllOO44(aq)(aq)

Selanjutnya larutan asam yang terbentuk dengan larutan basa bereaksi membentuk garam dan Selanjutnya larutan asam yang terbentuk dengan larutan basa bereaksi membentuk garam dan air.

air.

Contoh : Contoh : SO

SO33((gg) ) + + 22NNaaOOHH((aaqq) ) NNaa22SOSO44(aq) + H(aq) + H22O(l)O(l)

3.

3. ReReaksaksi oksi oksididasi basi basa dasa dan laan larutrutan asan asamam Oks

Oksida ida basbasa a mermerupaupakan kan sensenyawyawa a antantara ara unsunsur ur loglogam am dan dan okoksigsigen. en. OksOksida ida basbasa a berbereakeaksisi dengan air membentuk larutan basa.

dengan air membentuk larutan basa.

Contoh : Contoh : Asam + Basa Asam + Basa Garam + air Garam + air

Oksida Asam + air Oksida Asam + air Asam

Asam

Ok

Oksisida da babasa sa + + aiair r BaBasasa Oksida Asam + Basa

Oksida Asam + Basa Garam + air

(8)

Na

Na22O (s)+ HO (s)+ H22O(l) O(l) 2NaOH(aq)2NaOH(aq)

K

K 22O(s) + HO(s) + H22OO((ll)) 22KKOOHH((aaqq))

Selanjutnya larutan basa yang terbentuk dengan larutan asam bereaksi membentuk garam dan Selanjutnya larutan basa yang terbentuk dengan larutan asam bereaksi membentuk garam dan air.

air.

Contoh : Contoh : Na

Na22OO((ss) ) + + 22HHCCll((aaqq)) 22NNaaCCl l + + HH22OO

K

K 22O(s) + HO(s) + H22SOSO44((aaqq)) KK22SOSO 44 + H+ H22OO

Oksida basa + asam Oksida basa + asam Garam + air