22
4 Organisasi organization, diharapkan peserta didik mampu menyatukan nilai- nilai yang berbeda, memecahkan masalah dan membentuk suatu sistem nilai.
Kata-kata operasional yang digunakan yaitu: menggabungkan, mengatur, mengubah, menggeneralisasikan, membandingkan, dan memodifikasi.
5 Karakterisasi dengan suatu nilai, internalisasi nilai-nilai pada diri individu. Kata-kata yang dapat digunakan yaitu: bersifat obyektif, bijaksana,
berkepribadian dan adil. c. Ranah psikomotorik
Ranah psikomotorik merupakan kemampuan untuk bertindak atau melakukan sesuatu. Tindakan secara fisikal ini dapat berupa: pelaksanaan
pekerjaan, penggunaan peralatan, berkomunikasi, dan berkarya atau berproduksi. Majid 2014 mengelompokkan kata-kata operasional psikomotorik menjadi:
1 Muscular or motor skil; menunjukkan hasil, melompat, menggerakkan, dan menampilkan.
2 Manipulations of materials or objects; menyusun, mereparasi, membersihkan, memindahkan dan membentuk.
3 Neuromuscular coordination; menghubungkan, memasang, mengamati, menerapkan, menarik dan menggunakan.
7. Materi Asam Basa
a. Indikator Asam Basa Indikator asam basa merupakan senyawa organik yang bersifat asam atau
basa lemah yang berubah warnanya dalam larutan sesuai dengan pH larutan. Salah contohnya adalah kertas lakmus. Kertas lakmus terdiri dari dua macam yaitu
23
kertas lakmus merah dan kertas lakmus biru. Kertas lakmus merah akan berubah warnanya menjadi biru dalam larutan basa, dan pada larutan asam warnanya tetap.
Sedangkan kertas lakmus biru akan berubah warnanya menjadi merah dalam larutan asam, dan pada larutan basa warnanya tetap.
Kesetimbangan asam basa indikator dirumuskan sebagai berikut: H
2
O +
HIn In
-
+ H
3
O
+
Warna asam warna basa
Seperti terlihat pada persamaan tersebut, asam dan basa pasangannya mempunyai warna yang berbeda. itulah sebabnya warna larutan berubah dengan
berubahnya harga pH larutan. pH larutan dapat ditentukan menggunakan pH- meter. pH-meter merupakan alat elektronik yang memungkinkan diukurnya pH
suatu larutan dengan ketelitian tinggi. Beberapa larutan indikator adalah metil jingga, metil merah, fenolftalein, metil kuning dan bromotimol merah Rivai,
2006. Burdge dan Overby 2015 memaparkan tentang trayek perubahan warna beberapa larutan indikator. Larutan indikator ini akan memberikan perubahan
warna sesuai dengan pH larutan. Trayek perubahan warna beberapa larutan indikator ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Trayek Perubahan Warna Larutan Indikator
Indikator Dalam Larutan Asam
Dalam Larutan Basa Rentang pH
Bromfenol biru Kuning
Ungu kebiruan 3,0
– 4,6 Metil jingga
Jingga Kuning
3,1 – 4,4
Metil merah Merah
Kuning 4,2
– 6,3 Bromtimol biru
Kuning Biru
6,0 – 7,6
Phenolptalein Tak berwarna
Pink kemerahan 8,3
– 10,0
24
Beberapa indikator adalah pigmen tanaman. Salah satu contoh pigmen tanaman yang dapat digunakan sebagai indikator asam basa adalah kubis
merahkubis ungu. Ekstrak pigmen dari kubis merah dapat memberikan warna berbeda pada variasi pH Chang Goldsby, 2013.
b. Perkembangan Konsep Asam Basa 1 Teori Arrhenius
Arrhenius mengajukan teori bahwa elektrolit yang dilarutkan di dalam air akan terurai menjadi ion-ion. Arrhenius menyatakan bahwa asam adalah suatu
jenis zat yang jika terurai menghasilkan ion hidrogen H
+
, misalnya HCl.
HClaq H
+
aq + Cl
-
aq Sedangkan basa adalah suatu jenis zat yang jika terurai menghasilkan ion
hidroksida OH
-
. NaOHaq
Na
+
aq + OH
-
aq Asam yang memiliki daya konduksi yang paling baik yaitu asam kuat
merupakan katalis paling efektif. Semakin tinggi konsentrasi H
+
di dalam larutannya maka asam semakin kuat Petrucci, 1985.
2 Teori Bronsted-Lowry Teori Arhenius memiliki keterbatasan yaitu tidak dapat mengenal senyawa
basa kecuali yang menghasilkan OH
-
. Selain itu, sejak zaman Arrhenius telah banyak reaksi yang menggunakan pelarut bukan air seperti ammonia cair. Reaksi
tersebut dapat dijelaskan dengan teori asam basa yang diajukan oleh J.N. Bronsted di Denmark dan T.M. Lowry di Inggris pada tahun 1923. Menurut teori Bronsted-
25
Lowry, suatu asam adalah donor proton dan suatu basa adalah akseptor proton, seperti ditunjukkan dalam reaksi:
NH
3
+ H
2
O NH
4 +
+ OH
-
Dalam reaksi tersebut, H
2
O bertindak sebagai asam karena memberikan satu proton yang diambil oleh NH
3
. Dengan demikian, NH
3
bersifat basa karena menerima proton. Dalam reaksi balik, NH
4 +
adalah asam dan OH
-
adalah basa. Asam dan basa yang saling mengait sebagai pasangan NH
3
NH
4 +
atau pasangan H
2
OOH
-
disebut pasangan konjugat. Jika, molekul NH
3
dilihat sebagai basa, ion NH
4 +
merupakan asam konjugat dari NH
3
. Demikian juga, H
2
O merupakan asam dan OH
-
merupakan basa konjugat dari H
2
O Petrucci, 1985. 3 Teori Lewis
Pada tahun 1923, G. N Lewis mengajukan teori asam basa yang erat kaitannya dengan ikatan dan struktur. Teori ini tidak terbatas pada reaksi yang
melibatkan H
+
dan OH
-
, namun memperluas konsep asam basa ke reaksi dalam
gas dan padatan. Teori ini digunakan untuk menjelaskan reaksi molekul organik.
Asam Lewis adalah spesies yang merupakan akseptor pasangan elektron, dan basa Lewis adalah spesies yang merupakan donor pasangan elektron. Reaksi
antara asam Lewis dan basa Lewis menghasilkan pembentukan satu ikatan kovalen diantara keduanya. Asam mempunyai orbital yang belum terisi penuh dan
kekurangan elektron, sedangkan basa mempunyai pasangan elektron yang dapat digunakan bersama. Spesies dengan kulit valensi tak lengkap adalah asam Lewis.
Bila asam Lewis membentuk ikatan kovalen koordinat dengan basa Lewis, oktetnya menjadi lengkap Petrucci, 1985.
26
c. Kesetimbangan Air Air murni merupakan elektrolit sangat lemah dan mengalami reaksi
autonisasi air sebagai berikut: H
2
Ol + H
2
Ol H
3
O
+
aq + OH
-
aq Reaksi autonisasi adalah reaksi kesetimbangan sehingga dapat di tulis persamaan:
K =
[H
3
O ] [OH
-
] [H
2
O][H
2
O]
……………………….. pers 1 K.[H
2
O]
2
= Kw .. ………………………. pers 2
Jika pers 2 disubstitusikan ke pers 1, maka persamaan kesetimbangannya akan menjadi: Kw = [H
3
O
+
] [OH
-
] Kw merupakan konstanta hasil kali ion dari air atau konstanta ionisasi dari
air. Pada 25
O
C dalam air murni harga [H
3
O
+
] = [OH
-
] = 1 x 10
-7
M, sehingga harga Kw = 1 x 10
-7
1 x 10
-7
= 1 x 10
-14
. Apabila [H
3
O
+
] = [OH
-
] larutan berair dikatakan netral. Dalam larutan asam [H
3
O
+
] [OH
-
] dan dalam larutan basa [H
3
O
+
] [OH
-
] Chang, 2005. d. Pengaruh Asam Kuat dan Basa Kuat terhadap Kesetimbangan Air
Asam kuat dan basa kuat terionisasi sempurna dalam air dan autoionisasi air yang terjadi hanya sedikit sekali. Perhitungan [H
+
] dalam larutan berair suatu asam kuat, maka asam kuat tersebutlah yang menjadi satu-satunya sumber ion H
+
. HCl dalam larutan berair akan terionisasi dengan persamaan reaksi :
HCl H
+
+ Cl
-
Pada basa kuat, perhitungan [OH
-
] diperoleh dari basa kuat tersebut yang merupakan satu-satunya sumber OH
-
. NaOH dalam larutan berair akan terionisasi dengan persamaan: NaOH Na
+
+ OH
-
Petrucci, 1985.
27
e. Pengaruh Asam Lemah dan Basa Lemah terhadap Kesetimbangan Air Dalam larutan asam lemah, terdapat kesetimbangan:
HA H
+
+ A
-
H
2
O H
+
+ OH
-
H
+
dari HA menggeser kesetimbangan air ke kiri sehingga H
+
dari air makin kecil dan dapat diabaikan. Maka diperoleh:
Ka =
[ ][
] [ ]
, [H
+
] = [A
-
] Ka [HA] = [H
+
]
2
, Sehingga [H
+
] = √ [ ]
Dalam larutan basa lemah, terdapat kesetimbangan: B + H
2
O BH
+
+ OH
-
H
2
O H
+
+ OH
-
OH
+
dari B menggeser kesetimbangan air ke kiri sehingga OH
-
dari air makin kecil dan dapat diabaikan. Maka diperoleh:
Kb =
[ ][
] [ ]
, [BH
+
] = [OH
-
] Kb [B] = [OH
-
]
2
, Sehingga [OH
-
] = √ [ ]
f. Hubungan Ka dan Kb dengan Derajat Ionisasi α
Kemampuan asam dan basa terionisasi dalam air tidak sama, ada yang besar, sedang dan kecil sekali. Kemampuan itu dinyatakan dengan derajat ionisasi
α. Rumus α yaitu: α = ,
α = √ ,
α = √
28
g. Konsep pH Pada tahun 1909, Soren Sorensen seorang biokimiawan Denmark
mengajukan istilah pH untuk mengacu ke “potensial ion hidrogen”. pH didefinisikan sebagai negatif dari [H
+
]. pH = -log [H
+
] Kuantitas pOH dapat didefinisikan:
pOH = -log[OH
-
] Persamaan Kw dapat diambil logaritma negatif menjadi :
pKw = pH + pOH = 14,00 Goldberg, 2008.
B. Penelitian yang Relevan
