KEKUATAN ASAM DALAM MEDIUM AIR

Kita akan menggunakan definisi Bronsted-Lowry mengenai asam. Ketika asam dilarutkan dalam air, sebuah proton (ion hidrogen) ditransferkan ke molekul air untuk menghasilkan ion hidroksonium dan sebuah ion negatif tergantung pada asam yang anda pakai.

Pada kasus yang umum

Reaksi tersebut reversibel, tetapi pada beberapa kasus, asam sangat baik pada saat memberikan ion hidrogen yang dapat kita fikirkan bahwa reaksi berjalan satu arah. Asam 100% terionisasi.

Sebagai contoh, ketika hidrogen klorida dilarutkan dalam air untuk menghasilkan hidrogen klorida, sangat sedikit sekali terjadi reaksi kebalikan yang dapat kita tulis:

Pada tiap saat, sebenarnya 100% hidrogen klorida akan bereaksi untuk menghasilkan ion hidroksonium dan ion klorida. Hidrogen klorida digambarkan sebagai asam kuat.

Asam kuat adalah asam yang terionisasi 100% dalam larutan.Asam kuat lain yang biasa diperoleh adalah asam sulfat dan asam nitrat.Mungkin akan menemukan suatu persamaan untuk ionisasi yang dituliskan melalui sebuah bentuk yang disederhanakan:

Persamaan ini menunjukkan hidrogen klorida terlarut dalam air yang terpisah untuk memberikan ion hidrogen dalam larutan dan ion klorida dalam larutan.Versi ini sering digunakan dalam pekerjaan ini hanya untuk menjadikan sesuatu terlihat lebih mudah. Jika anda menggunakannya, harus diingat bahwa air memang benar-benar terlibat, dan ketika anda menuliskan H⁺_(aq) yang anda maksudkan sebenarnya adalah ion hidroksonium, H₃O⁺.

pH adalah ukuran konsentrasi ion hidrogen dalam larutan. Asam kuat seperti asam hidroklorida pada konsentrasi seperti yang sering anda gunakan di lab memiliki pH berkisar antara 0 sampai 1. pH yang lebih rendah, konsentrasi ion hidrogen lebih tinggi dalam larutan.

Asam hidroklorida adalah asam kuat – terionisasi 100%. Tiap mol HCl bereaksi dengan air untuk menghasilkan 1 mol ion hidrogen dan 1 mol ion klorida.Asam lemah adalah salah satu yang tidak terionisasi seluruhnya ketika asam lemah tersebut dilarutkan dalam air.

Asam etanoat (asam asetat) adalah asam lemah yang khas. Asam etanoat bereaksi dengan air untuk menghasilkan ion hidroksonium dan ion etanoat, tetapi reaksi kebalikannya lebih baik dibandingkan dengan reaksi ke arah depan. Ion bereaksi dengan sangat mudah untuk membentuk kembali asam dan air.

Pada setiap saat, hanya sekitar 1% molekul asam etanoat yang diubah ke dalam bentuk ion. Sisanya tetap sebagai molekul asam etanoat yang sederhana.

Sebagaian besar asam organik adalah asam lemah. Hidrogen fluorida (dilarutkan dalam air untuk menghasilkan asam hidrofluorida) adalah asam anorganik lemah.

Membandingkan kekuatan asam lemah

Posisi kesetimbangan reaksi antara asam dan air bervariasi antara asam lemah yang satu dengan asam lemah yang lainnya. Selanjutnya bergeser ke arah kiri, ke sisi asam yang lebih lemah.

Tetapan disosiasi asam, K_a

Disosiasi (ionisasi) asam adalah contoh reaksi homogen. Semuanya berada pada fasa yang sama – pada kasus ini, pada larutan dalam air. Karena itu anda dapat menuliskan ungkapan yang sederhana untuk tetapan kesetimbangan, K_c.

Berikut adalah kesetimbangan lagi:

anda mungkin ingin menuliskan tetapan kesetimbangan dengan:

(Jimclark.http://www.chemtry.org/materi_kimia/kimia_fisika1/kesetimbangan_asam_basa/asam_kuat_dan_asam_lemah/)

Pada umumnya semua asam dan basa mempunyai sifat tertentu. Misal, terdapat beberapa asam yang aman digunakan untuk obat tetes mata atau diminum, tetapi terdapat juga asam yang dapat merusak jaringan kulit dan logam. Semua basa juga memiliki sifat tertentu, misal kita menggunakan pasta gigi untuk membersihkan gigi dan menghilangkan bau mulut, sebaliknya natrium hidroksida digunakan untuk pembersih saluran dan berbahaya jika terkena kulitmu. Jumlah ion H⁺ dalam air digunakan untuk menentukan sifat derajat keasaman atau kebasaan suatu zat. Semakin zat tersebut memiliki keasaman tinggi, semakin banyak ion H⁺ di dalam air.

Sedangkan semakin tinggi kebasaan zat tersebut, semakin banyak ion OH^– dalam air. Untuk menentukan harga pH dan pOH biasa digunakan indikator universal yang  dapat memperlihatkan warna bermacam-macam untuk tiap pH. Indikator universal dilengkapi dengan cakram warna, sehingga warna dan hasil reaksi dapat ditentukan pHnya dengan mencocokkan warna tersebut. Selain itu, pH meter juga dapat dipergunakan untuk menentukan tingkat keasaman atau kebasaan suatu zat.

Indikator universal merupakan campuran dari bermacam-macam indikator asam dan basa yang dapat berubah warna setiap satuan pH. Terdapat dua macam indikator universal yang digunakan, yaitu berupa larutan dan kertas. Jenis indikator universal larutan, jika dimasukkan dalam larutan yang bersifat asam, basa atau garam yang memiliki pH berbeda-beda akan memberikan warna-warna yang berbeda pula.

Sedangkan jika menggunakan indikator universal bentuk kertas untuk mengetahui sifat asam, basa atau garam adalah dengan cara mencelupkan kertas tersebut ke dalam larutan yang hendak kita ketahui pHnya. Kemudian warna yang muncul dicocokkan dengan cakram warna standar yang terdapat pada kemasan indikator tersebut. Larutan bersifat netral jika pH = 7, larutan bersifat asam jika pH < 7, dan larutan bersifat basa jika pH > 7.

(Muhammadrisal.http://edukasi.kompasiana.com/2011/11/26/penentuan-skala keasaman-dan-kebasaan/)

Konsentrasi ion H⁺ dalam larutan disebut derajat keasaman (pH). Rumus pH dituliskan sebagai berikut :

pH = - log [H⁺]

Untuk air murni pada temperatur 25 °C :

[H⁺] = [OH-] = 10-7 mol/L

Sehingga pH air murni = – log 10-7 = 7.

Atas dasar pengertian ini, maka :

x  Jika pH = 7, maka  larutan bersifat netral

x  Jika pH < 7, maka larutan bersifat asam

x  Jika pH > 7, maka larutan bersifat basa

x  Pada temperatur kamar : pKw = pH + pOH = 14

Dalam mempelajari asam-basa maka kita tidak luput dihadapkan pada seberapa kuat suatu asam dan basa. Apakah suatu zat bersifat sebagai asam kuat, asam lemah atau basa kuat., lalu bagaimanakah kita dapat menentukan kekuatan asam atau kekuatan basa suatu zat?

Yang menjadi penentu kekuatan asam atau basa adalah adalah posisi kesetimbangan reaksi disosiasi asam atau basa dalam air. Sebagai contoh suatau HA dalam air akan mengalami reaksi disosiasi sebagai berikut:

HA + H2O <-> H3O+ + A-

Asam kuat adalah zat dimana reaksi kesetimbangan disosiasinya mengarah jauh ke arah kanan, akibatnya pada keadaan setimbang hampir seluruh asam HA terdisosiasi menjadi H3O+ dan A-.Sedngakan asam lemah berkebalikan dengan asam kuat yaitu reaksi kesetimbangan disosiasinya mengarah jauh ke arah kiri, jadi sangat sedikit sekali HA yang akan terdisosiasi menjadi H3O+ dan A-.

Untuk menentukan besarnya kekuatan asam yang satu dengan yang lainnya maka kita bisa mengukur harga Ka-nya (Konstanta disosiasi asam) yang dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

HA + H2O <-> H3O+ + A-

Ka = [H3O+][A-] / [HA][H2O]

Rumus diatas dapat disederhanakan menjadi:

Ka = [H+][A-] / [HA]

Yang perlu diperhatikan bahwa H+ diatas mewakili H3O+. Ka adalah tetapan kesetimbangan asam oleh karena itu nilainya sangat dipengaruhi oleh temperatur. Semakin kecil nilai Ka mengindikasikan bahwa asam tersebut adalah asam lemah begitu juga sebaliknya.

Lalu mengapa dibuku-buku pelajaran kimia hanya asam lemah saja yang memiliki nilai Ka sedangakan asam kuat tidak memiliki nilai Ka?

Sebenarnya asam kuat juga memiliki nilai Ka, akan tetapi nilai Ka asam kuat sangat sulit diukur secara tepat disebabkan kita tidak bisa menghitung secara pasti konsentrasi HA pada kondisi setimbang. Ingat bahwa asam kuat kesetimbangannya jauh ke arah kanan sehingga besarnya konsentrasi  HA yang tidak terdisosiasi sukar untuk ditentukan.

asam terbagi menjadi dua, yaitu asam kuat dan asam lemah. Begitu juga pada larutan basa terbagi menjadi dua, yaitu basa kuat dan basa lemah. Pembagian ini sangat membantu dalam penentuan derajat keasaman (pH).

Asam kuat

Disebut asam kuat karena zat terlarut dalam larutan ini mengion seluruhnya (α = 1). Untuk menyatakan derajat  keasamannya, dapat ditentukan langsung dari konsentrasi asamnya dengan melihat valensinya.

Asam lemah

Disebut asam lemah karena zat terlarut dalam larutan ini tidak mengion seluruhnya, α ≠ 1, (0 < α < 1). Penentuan besarnya derajat keasaman tidak dapat ditentukan langsung dari konsentrasi asam lemahnya (seperti halnya asam kuat). Penghitungan derajat keasaman dilakukan dengan menghitung konsentrasi [H⁺] terlebih dahulu dengan rumus :

di mana, C_a = konsentrasi asam lemah

K_a = tetapan ionisasi asam lemah

(Ratna.http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kekuatan-asam-dan-basa/)

Download Laporan Praktikum KEKUATAN ASAM DALAM MEDIUM AIR