TEORI ASAM-BASA DAN pH ASAM - BASA

  

TEORI ASAM-BASA DAN pH ASAM - BASA

SIFAT ASAM dan BASA

  Dari percobaan : asam ialah zat yang berasa masam dan dapat memerahkan kertas lakmus (mis : as. Cuka, as. Sitrat) sedangkan basa ialah zat yang berasa “hambar”

  (seperti sabun) dan dapat membirukan kertas lakmus (mis : NaOH).

TEORI ASAM-BASA

1. Teori Arrhenius (Svante Arrhenius, 1884) Asam ; - ialah zat yang rumusnya mengandung hidrogen dan dalam air dapat + melepas ion H

• Cl - Misalnya HCl  H
• 4

  2-

• SO

  H2SO4  2H

  Basa ; - ialah zat yang rumusnya mengandung OH dan dalam air dapat melepas ion OH - - Misalnya NaOH, Ca(OH) dsb.

  2

• OH

  NaOH  Na

  Reaksi asam-basa menurut Arrhenius disebut netralisasi ; H (asam) + OH (basa) 

  H O

  2

• Kelemahan ; - NH3 tidak mengandung OH , tapi apabila zat ini bercampur dalam air
• dapat melepas OH (bersifat basa).
• H + NH
• Proses ; NH

  3

  2

  4

  4 O  NH OH  OH

• 2. Teori Bronsted – Lowry (J.N. Bronsted dan T.H. Lowry ; 1923).
• + Asam : - Zat (molekul/ion) yang dapat memberi proton (H ) atau disebut proton donor.
• 2 SO

  4 + HSO

• contoh H

  4  H

• 2- -

  HCO + CO

  3

  3  H

• + Basa : - ialah zat (molekul/ion) yang dapat menerima proton, H ; disebut proton aseptor.
• 4
• contoh : NH3 + H+  NH

  HCO 3 + H

  2 CO

  3  H

  Reaksi asam-basa pada Bronsted-Lowry adalah proses transfer proton (dari asam ke basa).

  HCl + NH 3 + NH

  4  Cl

  Melepas H+ (asam)

• Menerima H (basa)

  Pasangan Asam-Basa Konjugasi +

• Ialah dua zat ( molekul / ion ) yang rumus keduanya berbeda 1 H

  2- - + dengan NH ; HSO dengan SO

• Misalnya NH

  3

  4

  4

  4

• Asam kunjugasi ialah zat yang kelebihan 1 H terhadap pasangannya.
• dari pasangannya.
• Basa konjugasi ialah zat yang kekurangan 1 H
• Contoh (1) NH basa konjugasi dari NH , atau

  3 adalah

  4

  4 : asam konjugasi dari NH

• NH

  3 (2) HSO adalah asam kunjugasi dari SO tapi

  4

  4

• HSO

  4 adalah basa kunjugasi dari H

  2 SO

  4

• Karena HSO

  4 dapat berupa asam dan basa maka zat-zat seperti itu disebut AMFOLIT.

  Reaksi asam-basa Bronsted-Lowry dapat dituliskan sebagai berikut

  H

  2 O + NH

  3 OH + NH

  4 (as.1) (bs.2) (bs.1) (as.2)

3. Teori Lewis (G.N. Lewis) Asam ; ialah zat (gugus) yang menerima pasangan elektron bebas

  Basa ; ialah zat (gugus) yang member i pasangan elektron bebas Reaksi asam-basa menurut Lewis akan menghasilkan ikatan koordinasi.

  Contoh : (1) BCl + NH -NH

  3

  3

  3

  3  BCl

  (elektron valensi : B = 3 , Cl = 7, N = 5 dan H = 1) _{     Cl} H _{ x  x} Cl H _{Cl x  x} ^{  }

  H _Cl  Cl – B : N - H H

• B N _{ x  x}

  Cl H (asam) (basa)

• 2
• (2) H O + H O + OH

  2

3 O  H

• H
• ^{   x O  x O  x O          }
• H H
_{ x  x  x} + OH

   H H H H (basa) (asam)

  DERAJAT KEASAMAN (pH)

  Pengertian

• dalam
• Kekuatan (tingkat) keasaman suatu zat asam dinyatakan oleh banyaknya H larutan, sedangkan kekuatan (tingkat) kebasaannya dinyatakan dengan banyaknya
• OH dalam larutan.
• Kekuatan asam dituliskan sebagai pH = -log [H

  ]

• Dan kekuatan basa dituliskan sebagai pOH = -log [OH

  ] Catatan : (1) p = -log (p = potensial)

  (2) Satuan [H ] atau [OH ] = molar ( M )

• pH +

  (3) pH = -log [H ] ; maka : [H M ] = 10

• pOH -

  pOH = -log [OH ] ; maka : [OH ] = 10 M

  Disosiasi Air

• elektrolit lemah, sehingga terdisosiasi sebagai berikut : H O H
• Air merupakan

  2

• OH
• Tetapan disosiasi air

  Kw = (H ) (OH ) …………………………………………………….(1) yang konstan pada suhu tetap

  ] = [ OH ] maka pers (1) dapat ditulis sabagai

• Dari disosiasi air, [H

  2 _Kw Kw = [H ] [H ] = [H ] ; sehingga : (H ) =

• 2 - _Kw -

  Atau Kw = [OH ] [OH ] = [OH _{ } ] ; sehingga : [OH ] =

  [ H ] [  OH ]  K _w

• Sehingga dalam air : ……………………………… (2)

  (NETRAL)

  o -14

• Pada suhu 25 C Kw = 10 , maka dalam air murni
• 
₁₀ ^{14 -7}

  (H ) = OH ) = = 10 M atau

• 7

  pH = p OH = -log 10 = 7 atau

  pH + p OH = pKw = 14

  o (25

  C) …………………………………….. (3)

  Sifat Larutan Asam Dalam Air

• Jika dalam air terdapat asam (mis : a M H

  2 SO 4 ) yang akan melepaskan H+ sebesar 2a M

• 2-

  ( H SO + SO ) ;

  2

  4

  4  2H

• 7

  Sedangkan dalam air murni sudah terdapat ion H sebanyak 10 M ( pers.2) maka dalam larutan asam:

• 7 -7

  [H ] = 10 + 2a M atau > 10 M

• 7

  ] menjadi < 10 M

• Karena harga Kw konstan (pers. 1) maka [OH
• Sehingga larutan asam dalam air mempunyai keadaan (sifat) sebagai berik
• 7

  pH < 7

  (1) [H ] > [OH ] (> 10 M) atau

• 7

  (2) [OH ] < 10 M atau pOH > 7

• Sifat Larutan Basa dalam Air
• sebesar b M - Jika dalam air terdapat basa (mis b M NaOH) yang akan melepas OH
• 7
• OH ) ; Sedangkan dalam air murni sudah terdapat 10 M OH maka
• (NaOH  Na dalam larutan basa :
• 7 - -7

  [OH ] = (10 + b) M atau > 10 M

• Sehingga larutan basa dalam air mempunyai keadaan (sifat) sebagai berikut :
• 7 + -

  (1) [OH ] > [H ] (>10 M) atau pOH < 7

• 7

  pH > 7)

  (2) [H ] < 10 M atau

  pH Asam

• Larutan asam HxZ (x = banyaknya H atau valensi asam) dengan konsentrasi M molar dan derajat ionisasi 
• atau melepaskan H sebanyak   M molar menurut persamaan ionisasi berikut.
• x
• (x, , M)   M molar maka pH larutan asam dirumuskan sebagai berikut
• ⁺ pH = -log x  M pH = -log (H )
• Z H x Z   H

  [ atau Catatan

  2 SO

  4 (1) Contoh asam : HCl (  = 1) , H ( = 2) (2) Asam kuat :  = 1 & asam lemah  < 1 (3) M = konsentrasi asam (molar = mol/liter)

  pH Asam Lemah Valensi 1 COOH, dsb.

• Misalnya : HCN, CH

  3

• Rumus
Ka / M<
• (1) [H

  ] =  M (2)  =

  2

  pH = -log  M

  M (3) (3) Ka = 

  pH Basa

• Larutan basa L (OH) y (y = banyaknya OH atau valensi basa) dengan konsentrasi M molar dan derajat ionisasi  akan melepaskan OH
• persamaan ionisasi berikut :

  sebesar y  M molar menurut

• y+

  L (OH) + y OH y

   L (y, , M) y  M molar _-

• pH larutan basa adalah :

  pOH = -log (OH ) = -log y  M pH = 14 – pOH

  dan

  pH Basa Lemah Bervalensi 1 ( misalnya : NH OH )

  4

• Rumus : _{Kb / M} (1) [OH
• 2

  ] =  M (3)  =

  pOH = -log  M

  (2) M

  (4) pH = 14 - pOH (5) Kb =  Soal-soal latihan

  1. Tuliskan pasangan asam/basa konjugasi dari zat-zat berikut : 2-

• 2 SO

  a) H

  4

  b) HPO

  4

  c) H

  2 O

  d) NH

  3

  e) OH

• 3
• 2. Dari reaksi NH + H

  4  NH

  (No. atom : N = 7, H = 1)

  a) Gambarkan terjadinya ikatan koordinasi

  b) Zat apa sebagai asam atau basa ? 3. Hitunglah pH 200 ml larutan yang mengandung 0,049 mg Asam Sulfat (Mr = 98).

  4. Berapa gram NaOH (Mr = 40) harus dilarutkan dalam 250 ml air (vol akhir = 250 ml) agar pH larutan = 11 ?

  5. Ke dalam 2 liter air dimasukkan (dengan tekanan) gas amonia sampai jenuh-Larutan yang terjadi mempunyai pH = 10

  6.Jika derajat ionisasi NH OH = 0,40

  4 Hitunglah : a) molaria larutan tersebut. b) Kb. NH OH

  4

  

TEORI ASAM-BASA DAN pH ASAM - BASA

SIFAT ASAM dan BASA

Asam ialah zat yang berasa masam dan dapat memerahkan kertas lakmus (mis : as.

  Cuka, as. Sitrat). Basa ialah zat yang berasa “hambar” (seperti sabun) dan dapat membirukan kertas lakmus (mis : NaOH).

TEORI ASAM-BASA

1.Teori Arrhenius (Svante Arrhenius, 1884)

• + Asam : zat yang mengandung hidrogen dan dalam air dapat melepas ion H
• 2-
• Cl - Misalnya : HCl  H

  H

  2 SO 4 + SO

  4  2H

• - Basa : zat yang mengandung OH dan dalam air dapat melepas ion OH
• Misalnya : NaOH, Ca(OH) 2 dsb.
• NaOH
• OH

   Na

• 2 O

  (asam) + OH

• H

  (basa)  H Kelemahan :

• NH tidak mengandung OH , tapi apabila zat ini bercampur dalam air dapat

  3

• melepas OH (bersifat basa)
• Proses : NH 3 + H

  2 4 + NH

  4 O  NH OH  OH

  2.Teori Bronsted – Lowry (J.N. Bronsted dan T.H. Lowry , 1923)

• + Asam : Zat (molekul / ion) yang dapat memberi proton (H ) atau proton do
• contoh : H SO + HSO

  2

  4

  4  H

  2- + - HCO + CO

  3

  3  H

• + Basa : zat (molekul / ion) yang dapat menerima proton (H ) atau proton aseptor.
• 3
• contoh : NH + H

  4  NH

  HCO + H CO

  3

  2

  3  H

  Reaksi asam-basa pada Bronsted-Lowry adalah proses transfer proton (dari asam ke basa).

• 3
• HCl + NH
• NH

  4  Cl

    

• Melepas H  (asam) 

   Menerima H (basa)

• Pasangan Asam-Basa Konjugasi
• + - Dua zat ( molekul / ion ) yang rumusnya berbeda 1 H
• 2-

  dengan NH ; HSO dengan SO

• Misalnya NH

  3

  4

  4

  4 terhadap pasangannya.

• Asam kunjugasi : zat yang kelebihan 1 H
• Basa konjugasi : zat yang kekurangan 1 H dari pasangannya.
• Contoh (1) NH adalah basa konjugasi dari NH , atau

  3

  4 NH asam konjugasi dari NH

• 4

  3

  (2) HSO adalah asam kunjugasi dari SO tapi

  4

  4

  4 adalah basa kunjugasi dari H

• HSO

  2 SO

  4

• AMFOLIT. : gugus yang dapat sebagai asam juga sebagai basa (mis. HSO

  )

  4 Reaksi asam-basa Bronsted-Lowry dapat dituliskan sebagai berikut

  H

  2 O + NH

  3 OH + NH

  4 (as.1) (bs.2) (bs.1) (as.2)   

    

  3. Teori Lewis (G.N. Lewis)

  Asam : ialah zat (gugus) yang menerima pasangan elektron bebas Basa : ialah zat (gugus) yang member i pasangan elektron bebas Reaksi asam-basa menurut Lewis akan menghasilkan ikatan koordinasi.

  Contoh : (1) BCl + NH -NH

  3

  3

  3

  3  BCl

  (elektron valensi : B = 3 , Cl = 7, N = 5 dan H = 1) _{     Cl} H _{ x  x} Cl H _{Cl x  x H  x  x} B N ^{  } + _Cl  Cl – B  N - H

  H

  Cl H (asam) (basa)

  (2) H O + H O + OH

  2

  2

3 O  H

  H

• ^{      x x x} _{ x  x  x} ^{     }

  H O  H O  O 

• OH  H H H H (basa) (asam)

  DERAJAT KEASAMAN (pH)

• Kekuatan asam ( keasaman ) suatu asam dinyatakan oleh banyaknya H - Kekuatan basa ( kebasaan) suatu basa dinyatakan oleh banyaknya OH
• ]
• Kekuatan asam dituliskan sebagai : pH = - log [H
• Kekuatan basa dituliskan sebagai : pOH = - log [OH ] Catatan : (1) p = - log (p = potensial)

  (2) Satuan [H ] = molar ( M ) ] atau [OH

• pH + +

  (3) pH = -log [H ] ; maka : [H ] = 10 M

• pOH -

  pOH = -log [OH ] = 10 M ] ; maka : [OH

• Disosiasi Air
• Air merupakan elektrolit lemah, sehingga terdisosiasi sebagai berikut :

  H O H + OH

  2

• Tetapan disosiasi air (Kw)

  Kw = (H ) (OH ) ………………………(1) yang konstan pada suhu tetap

  ] = [ OH ] maka pers (1) dapat ditulis sabagai

• Dari disosiasi air, [H
• 2 + _Kw

  Kw = [H ] [H ] = [H ] ; sehingga : (H ) =

• 2 - _Kw

  Atau Kw = [OH ] [OH ] = [OH ] _{ } ; sehingga : [OH ] =

  [ H ] [  OH ]  K

_w

  ……………………… (2) (NETRAL)

• Sehingga dalam air :
o -14 C Kw = 10 , maka dalam air murni
• Pada suhu 25
₁₀ 14 -7<
• 

  (H ) = ) = OH = 10 M atau

• 7

  pH = pOH = -log 10 = 7 atau

  pH + p OH = pKw = 14

  o (25

  C) ………………………………(3)

  Sifat Larutan Asam Dalam Air

• SO ) yang akan melepaskan H sebesar
• Jika dalam air terdapat asam (mis : a M H

  2

  4

• 2-

  2a M ( H SO + SO

  2

  4 4 )  2H

• 7

  Sedangkan dalam air murni sudah terdapat ion H sebanyak 10 M ( pers.2) maka

• dalam larutan asam:
• 7 -7 +

  [H ] = 10 + 2a M atau &gt; 10 M

• 7 -
• Karena harga Kw konstan (pers. 1) maka [OH ] menjadi &lt; 10 M - Sehingga larutan asam dalam air mempunyai keadaan (sifat) sebagai berik
• 7 - +

  pH &lt; 7

  (1) [H ] &gt; [OH ] (&gt; 10 M) atau

• 7

  (2) [OH ] &lt; 10 M atau pOH &gt; 7

  Sifat Larutan Basa dalam Air

• 7 -
• Jika dalam air terdapat basa (mis b M NaOH) yang akan melepas OH sebesar b M
• OH ) ; Sedangkan dalam air murni sudah terdapat 10 M OH maka

  (NaOH  Na dalam larutan basa :

• 7 - -7

  [OH ] = (10 + b) M atau &gt; 10 M

• Sehingga larutan basa dalam air mempunyai keadaan (sifat) sebagai berikut :
• 7

  (1) [OH

• ] &gt; [H ] (&gt;10 M) atau pOH &lt; 7
• 7

  pH &gt; 7)

  (2) [H ] &lt; 10 M atau

  pH Asam

• Larutan asam HxZ (x = banyaknya H atau valensi asam) dengan konsentrasi M molar
• dan derajat ionisasi  atau melepaskan H

  sebanyak   M molar menurut persamaan ionisasi berikut.

• x
• Z H x Z   H (x, , M)   M molar ₊ maka pH larutan asam dirumuskan sebagai berikut

  pH = -log x  M pH = -log (H )

  [ atau Catatan

  SO

  2

  4 (1) Contoh asam : HCl (  = 1) , H ( = 2) (2) Asam kuat :  = 1 &amp; asam lemah  &lt; 1 (3) M = konsentrasi asam (molar = mol/liter)

  pH Asam Lemah Valensi 1 COOH, dsb.

• Misalnya : HCN, CH

  3

• ] =  M (2)  = ^{M Ka /}
• Larutan basa L (OH)
• sebesar y  M molar menurut persamaan ionisasi berikut :
• y OH
• (y, , M) y  M molar
• pH larutan basa adalah : dan
• Rumus :
• ] =  M (3)  = ^{M Kb /}

  a) Gambarkan terjadinya ikatan koordinasi

  2 O

  d) NH

  3

  e) OH

  3

  4

  b) Zat apa sebagai asam atau basa ? 3. Hitunglah pH 200 ml larutan yang mengandung 0,049 mg Asam Sulfat (Mr = 98).

  4 2-

  4. Berapa gram NaOH (Mr = 40) harus dilarutkan dalam 250 ml air (vol akhir = 250 ml) agar pH larutan = 11 ?

  5. Ke dalam 2 liter air dimasukkan (dengan tekanan) gas amonia sampai jenuh, larutan yang terjadi mempunyai pH = 10

  6. Jika derajat ionisasi NH

  4 OH = 0,40 Hitunglah : a) molaritas larutan tersebut. b) Kb. NH

  4 OH

  pH = -log  M pOH = -log (OH

• ^- ) = -log y  M pH = 14 – pOH pOH = -log  M

  c) H

  b) HPO

  pH Basa Lemah Bervalensi 1 ( misalnya : NH

  (1) [H

  2 SO

  a) H

  1. Tuliskan pasangan asam/basa konjugasi dari zat-zat berikut :

  2 M Soal-soal latihan

  (2) (4) pH = 14 - pOH (5) Kb = 

  (1) [OH

  4 OH )

  4

   L y+

  L (OH) y

  y (y = banyaknya OH atau valensi basa) dengan konsentrasi M molar dan derajat ionisasi  akan melepaskan OH

  pH Basa

  2 M (3)

  (3) Ka = 

• 2. Dari reaksi NH
• H
• (No. atom : N = 7, H = 1)
•  NH

HIDROLIS SENYAWA GARAM

  ialah proses reaksi antara garam (tepatnya ion dari suatu garam)  Hidrolis dengan air. _{2 - -}

• Contoh CN + H O HCN + OH
_{4 2 4 + +} NH + H O NH OH + H  Macam Hidrolisis

  1. Garam dari Basa kuat dan Asam kuat (mis : NaCl) _{+ -}

• Ionisasi garam + Cl : NaCl  Na _{+ -}
• Ionisasi air : H
^{2 O OH + H} +<
• Dalam larutan : ^-

  (1) Na + OH NaOH _{+ -} (NaOH adalah basa kuat, sehingga akan terionkan/terurai kembali menjadi Na

• _{- +} dan OH

  )

• ₊ (2) Cl
• H HCl _-

  (HCl adalah asam kuat, sehingga akan terurai kembali menjadi H dan Cl )

• _{+ -}
_{2 +}
• Jadi ion-ion Na dan Cl dari NaCl tidak bereaksi dengan H O (tidak _{- -7}
₂ terhidrolisis ; dan (H ) dan (OH _o ) dari H O tetap, yaitu = 10 M (pada

  25 C).

• Sehingga : - Garam dari basa kuat dan asam kuat tidak terhidrolisis _-7
• pH larutannya = -log 10 = 7
• Sifat larutannya : NETRAL

  2. Garam dari Basa kuat dan Asam lemah (mis : NaNO _{2 + - 2} ^{2 )}

• Ionisasi garam : NaNO + NO
₂  Na + -<
• Ionisasi garam : H O OH + H - Dalam larutan : _{- +}

  (1) Na + OH NaOH (seperti no. 1) _{2 - + 2} (2) H + NO HNO

  (HNO ^{2 adalah asam lemah, sehingga hanya sebagian kecil yang} _{2 - +} terurai kembali menjadi H dan NO ) ₂

• Jadi salah satu (sebagian) ion dari NaNO bereaksi dengan air

  (terhidrolisis) - Sehingga : Garam dari basa kuat-asam lemah terhidrolisis sebagian.

• Sifat larutan :
_{2 + -} 2<
• terjadi reaksi : NO + H HNO _{- -7 –7 +}

  Sehingga (H ) &lt; 10 atau (OH ) &gt; 10 M Maka sifat larutan : BASA

• pH larutan :
• _- Kw .( g )

  (OH ) = Ka

• ^- -log (OH ) = ½ (-log Kw -log (g) + log Ka)

  p OH = ½ (pKw -pKa -log (g) pH = 14 – p OH = 14 – ½ (pKw – pKa – log (g) )

  = pKw – ½ pKw + ½ pKa + ½ log (g) = ½ pKw + ½ pKa + ½ log (g)

  pH = ½ (pKw + pKa + log (g) ) (g) = M (mol/l) (Kons. Garam). ₄

  3. Garam dari Basa lemah dengan Asam Kuat (mis : NH Cl) _{- +}

• Ionisasi garam : NH
^{4 4 + Cl} ₂ Cl  NH + -<
• Ionisasi air : H O OH + H - Dalam larutan _-

  (1) H+ + Cl- HCl (seperti no. 1) _{+ +} (2) NH + OH NH OH + H ⁴ ₄ ⁴

  (NH OH adalah basa lemah, sehingga hanya sebagian kecil yang _{4 - +} terurai kembali menjadi NH dan OH )

• Jadi salah satu ion dari NH
^{4 Cl yang bereaksi dengan H 2 O (terhidrolisis)} - Sehingga : Garam dari basa lemah-asam kuat terhidrolisis seba
• Sifat larutan :
_{4 + - 4 -} Terjadi reaksi OH + NH NH OH ; sehingga _{-7 -7 +} (OH ) &lt; 10 atau (H ) &gt; 10 M Maka sifat larutan : ASAM +<
• pH larutan :

  (H ) = Kw .( g )

  atau

  Kb pH = ½ (pKw – pKb – log (garam) )

  4. Garam dari Basa Lemah dengan Asam lemah ( mis : NH _{4 + - 2} ^{4 NO 2 )}

• Dalam larutan : ion-ion NH dan NO dapat bereaksi dengan air (lihat no. 2 dan 3)
• Jadi : terjadi Hidrolisis total
• Sifat larutan : tergantung harga ka (dari asam lemah) dan Kb (dari basa lemah) Jika : Ka &gt; Kb : bersifat : ASAM

  Ka = Kb : bersifat NETRAL Ka &lt; Kb : bersifat BASA

• pH larutan :

  PH = ½ (pKw + pKa – pKb)

  7. Dari zat-zat berikut (1) Natrium asetat (2) Kalium sulfat (3) Amonium sianida (4) Kalsium nitrit

  a. Zat-zat manakah yang mengalami hidrolisis ?

  b. Sebutkan macam hidrolisis zat-zat tersebut c. Tuliskan proses hidrolisis dari (b).

  8.Hitung pH larutan 0,130 mg KCN dalam 200 ml larutan (Ar : K = 39, C = 12, N = 14)