Teori Asam-Basa Bronsted dan Lowry

Teor i Asam-Basa 1 5 3 H O N H H + + O N N H H + – N H H H HCl l Asam 1 NH 3 aq Basa 2 + + NH 4 + aq Asam 2 Cl – aq Basa 1 Dari penjelasan ini disimpulkan bahwa asam memberikan proton sedangkan basa menerima proton. Reaksinya dapat ditulis: Contoh lainnya yaitu reaksi antara NH 3 dengan air. H 2 O bertindak sebagai asam karena memberikan proton kepada NH 3 sehingga terbentuk NH 4 + . Ion OH – dapat bertindak sebagai basa karena menerima proton dari ion NH 4 + . NH 3 sebagai basa karena menerima proton dari H 2 O dan sebaliknya NH 4 + dapat bertindak sebagai asam dan menyerahkan protonnya kepada ion OH – membentuk H 2 O. Reaksinya dapat ditulis: H 2 O l + NH 3 aq NH 4 + aq + OH – aq Asam 1 Basa 2 Asam 2 Basa 1 Beberapa reaksi asam basa Bronsted Lowry dapat dilihat berikut ini. Asam 1 Basa 2 Asam 2 Basa 1 HNO 3 aq + NH 3 aq NH 4 + aq + NO 3 – aq HNO 3 aq + F – aq HF aq + NO 3 – aq CH 3 COOH aq + H 2 O l H 3 O + aq + CH 3 COO – aq HSO 4 – aq + CO 3 2– aq HCO 3 – aq + SO 4 2– aq Menurut Bronsted-Lowry asam adalah senyawa yang dapat memberikan ion H + atau proton dan disebut donor proton, basa adalah senyawa yang dapat menerima ion H + atau proton, dan disebut akseptor proton. Pemindahan proton dari satu partikel ke partikel lainnya dinamakan proses protolisis. Apabila proses protolisis berlangsung antara molekul-molekul air sendiri proses ini dinamakan autoprotolisis. Zat yang mempunyai dua sifat yaitu dapat bertindak sebagai asam dan sebagai basa, dinamakan amfiprotik. Contoh: a. HCl aq + H 2 O l H 3 O + aq + Cl – aq Asam 1 Basa 2 Asam 2 Basa 1 b. NH 3 aq + H 2 O l NH 4 + aq + OH – aq Basa 1 Asam 2 Asam 1 Basa 2 1 5 4 Kimia Kelas XI SM A dan M A Pada reaksi pertama air bersifat asam, pada reaksi kedua bertindak sebagai basa, maka air bersifat amfiprotik. 2 . Pasangan Asam-Basa Konjugasi Pada waktu asam memberikan proton akan terbentuk basa konjugasi dari asam tersebut. Disebut basa konjugasi karena bersifat basa yaitu dapat menerima proton untuk membentuk asam lagi. Contoh basa konjugasi: Asam Proton Basa Konjugasi HCl aq H + aq + Cl – aq H 2 O aq H + aq + OH – aq H 2 SO 4 aq H + aq + SO 4 2– aq NH 4 + aq H + aq + NH 3 aq Jika basa menerima proton akan terbentuk asam konjugasi. Contohnya sebagai berikut. Basa Proton Asam Konjugasi NH 3 aq + H + aq NH 4 + aq H 2 O aq + H + aq H 3 O + aq OH – aq + H + aq H 2 O aq CO 3 2– aq + H + aq HCO 3 – aq Perhatikan reaksi berikut: HCl aq + H 2 O l ฀ ฀ H 3 O + aq + Cl – aq Asam 1 Basa 2 Asam 2 Basa 1 Pasangan asam-basa setelah terjadi serah terima proton dinamakan asam basa konjugasi. a. HCl dan Cl – merupakan pasangan asam-basa konjugasi. HCl adalah asam konjugasi dari Cl – dan Cl – adalah basa konjugasi dari HCl. b. H 2 O dan H 3 O + merupakan pasangan asam-basa konjugasi. H 2 O adalah basa konjugasi dari H 3 O + dan H 3 O + adalah asam konjugasi dari H 2 O. Berikut ini contoh pasangan asam-basa konjugasi pada beberapa reaksi. a. HNO 3 aq + H 2 O l H 3 O + aq + NO 3 – aq Asam 1 Basa 2 Asam 2 Basa 1 Teor i Asam-Basa 1 5 5 b. H 2 O l + CN – aq HCN aq + OH – aq Asam 1 Basa 2 Asam 2 Basa 1 c. H 2 SO 4 aq + OH – aq HSO 4 – aq + H 2 O aq Asam 1 Basa 2 Asam 1 Basa 2 3 . Keunggulan Teori Bronsted-Lowry Konsep asam basa dari Bronsted dan Lowry lebih luas daripada konsep asam- basa Arrhenius. Arrhenius hanya dapat menjelaskan sifat asam dan sifat basa bagi senyawa- senyawa yang memiliki H + dan OH – dengan rumus kimia HA untuk asam dan LOH untuk basa, sedangkan teori Bronsted dan Lowry mempunyai beberapa keunggulan di antaranya: a. Konsep asam basa Bronsted dan Lowry tidak terbatas dalam pelarut air, tetapi juga dapat menjelaskan reaksi asam–basa dalam pelarut lain atau bahkan reaksi tanpa pelarut. Contoh: Reaksi HCl dengan NH 3 dalam pelarut benzena. HCl benzena + NH 3 benzena ฀ ฀ NH 4 Cl s b. Asam dan basa dari Bronsted-Lowry tidak hanya berupa molekul tetapi dapat juga berupa kation dan anion. Contoh: NH 4 + bersifat asam karena dalam air dapat melepas proton. c. Dapat menjelaskan senyawa yang bersifat sebagai asam dan basa yang disebut amfiprotik. Lat ihan 6 .2 Selesaikan soal-soal berikut. 1. Jelaskan pengertian asam-basa menurut Arrhenius dan Bronsted-Lowry 2. Dari reaksi-reaksi berikut tentukan asam-basa menurut Bronsted-Lowry dan tuliskan pasangan asam-basa konjugasinya. a. HNO 2 aq + OH – aq H 2 O l + NO 2 – aq b. HBr aq + H 2 O l Br – aq + H 3 O + aq c. NH 3 aq + HBO 3 2– aq H 2 BO 3 – aq + NH 2 – aq d. HSO 4 – aq + H 2 O l H 3 O + aq + SO 4 – aq e. H 2 CO 3 aq + H 2 O l H 3 O + aq + HCO 3 – aq 1 5 6 Kimia Kelas XI SM A dan M A Basa Asam F + F B F F F F F F B – – H N H H H + + H N H + – H H Cl Cl 3. Perhatikan reaksi berikut: H 2 SO 4 aq + H 2 O l H 3 O + aq + HSO 4 – aq CH 3 COO – aq + H 2 O l CH 3 COOH aq + OH – aq Pada kedua reaksi tersebut tentukan senyawa yang bersifat amfiprotik. 4. Pada setiap pasangan asam-basa konjugasi di bawah ini, manakah yang bertindak sebagai asam menurut Bronsted-Lowry? a. H 2 PO 4 – dan HPO 4 2– d. CH 3 NH 2 dan CH 3 NH 3 + b. H 2 SO 4 dan HSO 4 – e. H 3 O + dan H 2 O c. CO 3 2– dan HCO 3 –

C. Teori Asam-Basa Lewis

Pada tahun 1923 G.N Lewis seorang ahli Kimia dari Amerika Serikat, memperkenalkan teori asam dan basa yang tidak melibatkan transfer proton, tetapi melibatkan penyerahan dan penerimaan pasangan elektron bebas. Contoh: Bagaimana pengertian teori asam-basa Lewis dan apa keunggulan teori ini? 1 . Pengertian Asam-Basa Lewis Lewis mengemukakan teori baru tentang asam-basa sehingga partikel ion atau molekul yang tidak mempunyai atom hidrogen atau proton dapat diklasifikasikan ke dalam asam dan basa. Perhatikan contoh teori asam-basa Lewis pada reaksi berikut. Pada reaksi boron trifluorida dengan ion fluor, BF 3 bertindak sebagai asam, sebab menerima pasangan elektron dari F – . F – bertindak sebagai basa, sebab memberikan pasangan elektron kepada BF 3 . Teor i Asam-Basa 1 5 7 Basa Asam + O S O O O S O O O O 2- 2- ikatan kovalen koordinasi Basa Asam H + H H N H H H N F F F B F F F B 2Na + 2Na + + O S O O O S O O O O 2- 2- Berdasarkan contoh reaksi asam-basa ini, Lewis menyatakan bahwa asam adalah suatu molekul atau ion yang dapat menerima pasangan elektron, sedangkan basa adalah suatu molekul atau ion yang dapat memberikan pasangan elektronnya. Contoh: a. Reaksi boron triflourida dengan amoniak NH 3 menyerahkan pasangan elektron bebasnya kepada molekul BF 3 . Menurut teori ini NH 3 bertindak sebagai basa dan BF 3 bertindak sebagai asam. Pada pembentukan senyawanya terjadi ikatan kovalen koordinasi. b. Reaksi antara Na 2 O dan SO 3 . Reaksi ini melibatkan reaksi ion oksida O 2– dari Na 2 O padat dan gas SO 3 . Na 2 O s + SO 3 g ฀ Na 2 SO 4 s atau O 2– + SO 3 ฀ [SO 4 ] 2– Pada reaksi ini, SO 3 menerima pasangan elektron dari ion O 2– , jadi O 2– merupakan basa Lewis dan SO 3 adalah asam Lewis. 2 . Keunggulan Asam-Basa Lewis Beberapa keunggulan asam-basa Lewis yaitu sebagai berikut. a. Sama dengan teori Bronsted dan Lowry, dapat menjelaskan sifat asam, basa dalam pelarut lain atau pun tidak mempunyai pelarut. b. Teori asam-basa Lewis dapat menjelaskan sifat asam-basa molekul atau ion yang mempunyai pasangan elektron bebas atau yang dapat menerima pasangan elektron bebas. Contohnya pada pembentukan senyawa komplek. c. Dapat menerangkan sifat basa dari zat-zat organik seperti DNA dan RNA yang mengandung atom nitrogen yang memiliki pasangan elektron bebas.