asam basa dan redoks indonesia
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Asam dan basa merupakan sifat zat kimia yang banyak ditemukan di sekitar kita.
Asam dan basa bukan hanya sekedar sifat,karena dapat dimanfaatkan untuk
menjadi kontribusi besar dalam kehidupan.Misalnya untuk titrasi yang dapat
menetralkan larutan,larutan penyangga yang dapat mempertahankan pH atau
asam lemah dan basa lemah yang menyebabkan hidrolisis.
Tak hanya asam basa,reduksi dan oksidasi juga banyak ditemukan di sekitar
kita.Reaksi reduksi oksidasi atau lebih dikenal sebagai reaksi redoks juga
dimanfaatkan oleh manusia,seperti pada sel elektrokimia.Reaksi redoks terjadi
pada aki,batu baterai,penyepuhan logam juga untuk pencegahan korosi.Oleh
karena itu rangkuman materi ini dibuat agar lebih memahami apa yang dimaksud
asm basa dan reduksi oksidasi.
1.2.Tujuan
1. Memahami teori asam basa
2. Mengetahui persamaan asam basa
3. Memahami titrasi asam basa
4. Memahami hidrolisis
5. Memahami larutan penyangga
6. Memahami konsep reduksi dan oksidasi
7. Mengetahui persamaan reaksi redoks
8. Memahami sel elektrokimia
9. Memahami sel volta dan potensial elektroda
10. Memahami elektrolisis
11. Mengetahui korosi
1
1.3.Rumusan Masalah
Bagaimanakah teori asam basa
1. Bagaimanakah persamaan asam basa
2. Apa yang dimaksud titrasi asam basa
3. Apa yang dimaksud hidrolisis
4. Apa yang dimaksud larutan penyangga
5. Bagaimanakah konsep reduksi dan oksidasi
6. Bagaimanakah persamaan reaksi redoks
7. Apa yang dimaksud sel elektrokimia
8. Apa yang dimaksud sel volta dan potensial elektroda
9. Apa yang dimaksud elektrolisis
10. Apa yang dimaksud korosi
2
BAB 2
ISI
2.1.Asam Basa
2.1.1.Teori Asam Basa
2.1.1.1.Teori Asam Basa Arrhenius
Menurut Arrhenius, asam adalah zat yang bila dilarutkan di dalam air
meningkatkan konsentrasi ion H+(aq). Basa adalah zat yang bila dilarutkan di
dalam air dapat meningkatkan konsentrasi ion OH-(aq). Contoh asam menurut
teori Arrhenius adalah HCl. HCl bila dilarutkan kedalam air akan menghasilkan
H+ dan Cl- sesuai reaksi.Contoh adalah KOH. KOH bila dilarutkan ke dalam air
akan menghasikan K+ dan OH- .
2.1.1.2.Teori Asam Basa Bronsted Lowry
Johanes Bronsted dan Thomas Lowry mengemukakan bahwa reaksi asam dan
basa dapat dipandang sebagai reaksi transfer proton, dan asam-basa dapat
didefinisikan dalam bentuk transfer proton.Menurut teori asam-basa BronstedLowry, suatu asam adalah spesi yang memberikan (donor) proton, sedangkan
basa adalah yang bertindak sebagai penerima (akseptor) proton dalam suatu reaksi
transfer proton.
2.1.1.1.Teori Asam Basa Lewis
Teori Lewis meliputi asam basa yang paling luas. Sepanjang yang dibahas adalah
reaksi di larutan dalam air, teori Bronsted Lowry paling mudah digunakan, tetapi
teori Lewis lah yang paling tepat bila reaksi asam basa melibatkan senyawa tanpa
proton. Gilbert N. Lewis pada tahun 1923 mempublikasikan definisi asam basa
berdasarkan teori ikatan kimia dimana definisi asam basa Lewis adalah sebagai
berikut.Asam adalah aseptor pasangan elektron bebas sedangkan basa adalah
donor pasangan elektron bebas.
3
2.1.2.Persamaan Asam Basa
Dikatakan asam jika larutan tersebut menghasilkan ion H+ dan sisa asamnya
berupa non logam.
HA --> H+ + A- (A- merupakan sisa asam/non logam).
Sedangkan basa merukapakan larutan yang menghasilkan ion OH- dan sisa
basanya berupa logam (golongan IA, IIA, Al dan Fe).
BOH --> B+ + OH- (B+ merupakan sisa basa/logam).
Secara umum reaksi asam basa adalah sebagai berikut:
HA + BOH --> BA + H - OH (BA merupakan garam)
2.1.3.Titrasi Asam Basa
Titrasi asam-basa sering disebut juga dengan titrasi netralisasi. Dalam titrasi ini,
kita dapat menggunakan larutan standar asam dan larutan standar basa. Pada
prinsipnya, reaksi yang terjadi adalah reaksi netralisasi yaitu :
Reaksi netralisasi terjadi antara ion hidrogen sebagai asam dengan ion hidroksida
sebagai basa dan membentuk air yang bersifat netral. Berdasarkan konsep lain
reaksi netralisasi dapat juga dikatakan sebagai reaksi antara donor proton (asam)
dengan penerima proton (basa).
Dalam menganalisis sampel yang bersifat basa, maka kita dapat menggunakan
larutan standar asam, metode ini dikenal dengan istilah asidimetri. Sebaliknya jika
kita menentukan sampel yang bersifat asam, kita akan menggunakan larutan
standar basa dan dikenal dengan istilah alkalimetri.
4
Dalam melakukan titrasi netralisasi kita perlu secara cermat mengamati perubahan
pH, khususnya pada saat akan mencapai titik akhir titrasi, hal ini dilakukan untuk
mengurangi kesalahan dimana akan terjadi perubahan warna dari indikator.
Gambar 15.16. Titrasi alkalimetri dengan larutan standar basa NaOH
2.1.4.Hidrolisis
Ion-ion yang berasal dari asam lemah (misalnya CH3COO–, CN–, dan S2–) atau
ion-ion yang berasal dari basa lemah (misalnya NH4 +, Fe2+, dan Al3+) akan
bereaksi dengan air. Reaksi suatu ion dengan air inilah yang disebut
hidrolisis.Berlangsungnya hidrolisis disebabkan adanya kecenderungan ion-ion
tersebut untuk membentuk asam atau basa asalnya.Hidrolisis hanya dapat terjadi
pada pelarutan senyawa garam yang terbentuk dari ion-ion asam lemah dan ionion basa lemah.Jadi, garam yang bersifat netral (dari asam kuat dan basa kuat)
tidak terjadi hidrolisis.
1. Hidrolisis Garam dari Asam lemah dan Basa Kuat
garam dari asam lemah dan basa kuat jika dilarutkan dalam air akan mengalami
hidrolisis parsial atau hidrolisis sebagian.
5
pOH = -log [OH-]
pH = 14 – pOH
2. Hidrolisis Garam dari Asam Kuat dan Basa Lemah
Garam dari asam kuat dan basa lemah jika dilarutkan dalam air juga akan
mengalami hidrolisis sebagian.
6
pH = -log [H+]
2.1.5.Larutan Penyangga
Larutan penyangga, larutan dapar, atau buffer adalah larutan yang digunakan
untuk mempertahankan nilai pH tertentu agar tidak banyak berubah selama reaksi
kimia berlangsung. Sifat yang khas dari larutan penyangga ini adalah pH-nya
hanya berubah sedikit dengan pemberian sedikit asam kuat atau basa kuat.
Larutan penyangga tersusun dari asam lemah dengan basa konjugatnya atau oleh
basa lemah dengan asam konjugatnya. Reaksi di antara kedua komponen
penyusun ini disebut sebagai reaksi asam-basa konjugasi. Adapun cara kerjanya
dapat dilihat pada larutan penyangga yang mengandung CH3COOH dan
CH3COO- yang mengalami kesetimbangan. Dengan proses sebagai berikut:
Penambahan asam (H+) akan menggeser kesetimbangan ke kiri. Dimana ion H+
yang ditambahkan akan bereaksi dengan ion CH3COO- membentuk molekul
CH3COOH. Jika yang ditambahkan adalah suatu basa, maka ion OH- dari basa itu
akan bereaksi dengan ion H+ membentuk air. Hal ini akan menyebabkan
kesetimbangan bergeser ke kanan sehingga konsentrasi ion H+ dapat
dipertahankan.
Dapat digunakan tetapan ionisasi dalam menentukan konsentrasi ion H+ dalam
suatu larutan dengan rumus berikut:
[H+] = Ka x a/valxg
atau
7
pH = p Ka - log a/g
dengan, Ka = tetapan ionisasi asam lemah
a = jumlah mol asam lemah
g = jumlah mol basa konjugasi
Larutan penyangga basa
Dapat digunakan tetapan ionisasi dalam menentukan konsentrasi ion H+ dalam
suatu larutan dengan rumus berikut:
[OH-] = Kb x b/valxg
atau
pH = p Kb - log b/g
dengan, Kb = tetapan ionisasi basa lemah
b = jumlah mol basa lemah
g = jumlah mol asam konjugasi
Larutan penyangga sangat penting dalam kehidupan; misalnya dalam analisis
kimia, biokimia, bakteriologi, zat warna, fotografi, dan industri kulit. Dalam
bidang biokimia, kultur jaringan dan bakteri mengalami proses yang sangat
sensitif terhadap perubahan pH. Darah dalam tubuh manusia mempunyai kisaran
pH 7,35 sampai 7,45, dan apabila pH darah manusia di atas 7,8 akan
menyebabkan organ tubuh manusia dapat rusak, sehingga harus dijaga kisaran
pHnya dengan larutan penyangga.
8
2.2.Reaksi Reduksi Oksidasi
2.2.1.Konsep Reduksi dan Oksidasi
Pengertian oksidasi dan reduksi dapat ditinjau berdasarkan 3 landasan teori,
yaitu :
2.2.1.1. Reaksi Pengikatan dan pelepasan unsur oksigen
Reaksi oksidasi (pengoksigenan) adalah peristiwa penggabungan suatu zat dengan
oksigen.
Contoh:
Si + O2
→ SiO2
4 Fe + 3 O2 →
2 Fe2O3
Reaksi reduksi adalah peristiwa pengeluaran oksigen dari suatu zat.
Contoh:
2 CuO
H2O →
→ 2 Cu + O2
H2 + O2
2.2.1.2. Reaksi pelepasan dan pengikatan elektron
Reaksi oksidasi dan reduksi juga dapat dibedakan dari pelepasan dan
penangkapan elektron.
Oksidasi adalah peristiwa pelepasan elektron
Contoh:
Na →
Na + + e
Zn
→
Zn +2
+ 2e
Al
→ Al +3
+ 3e
Reduksi adalah peristiwa penangkapan elektron
Contoh:
Na + + e → Na
Fe +3 + e → Fe +2
Dari konsep kedua ini dapat disimpulkan bahwa reaksi oksidasi dan reduksi tidak
hanya hanya melibatkan reaksi suatu zat dengan oksigen.
9
2.2.1.3. Reaksi penambahan dan pengurangan bilangan oksidasi
Oksidasi adalah peristiwa naiknya / bertambahnya bilangan oksidasi suatu unsur,
sedangkan reduksi adalah peristiwa turunnya / berkurangnya bilangan oksidasi.
2.2.2.Persamaan Reaksi Redoks
Terlihat:
Br mengalami kenaikan bilangan oksidasi, dari −1 pada HBr menjadi 0 pada Br2.
S mengalami penurunan biloks dari +6 pada H2SO4 menjadi +4 pada SO2.
Sehingga:
a) oksidator adalah H2SO4 karena mengalami reduksi atau penurunan biloks.
b) reduktor adalah HBr karena mengalami oksidasi atau kenaikan biloks.
2.2.3.Sel Elektrokimia
Dalam reaksi redoks yang sudah kita pelajari, terjadi transfer elektron, yaitu
dengan adanya elektron yang dilepaskan dan adanya elektron yang diterima.
Energi yang dilepaskan dari reaksi redoks dapat diubah menjadi energi listrik dan
ini digambarkan dalam sel volta atau sel galvani. Sedangkan jika energi listrik
dialirkan dalam larutan elektrolit, maka akan terjadi reaksi redoks dan ini
digambarkan dalam sel elektrolisis.
10
2.2.4.Sel Volta dan Potensial Elektroda
Sel Volta (sel galvani) memanfaatkan reaksi spontan (∆G < 0) untuk
membangkitkan energi listrik, selisih energi reaktan (tinggi) dengan produk
(rendah) diubah menjadi energi listrik. Sistem reaksi melakukan kerja terhadap
lingkungan. Elektroda terbagi menjadi dua jenis yaitu anoda dan katoda
Setengah reaksi oksidasi terjadi di anoda.
Elektron diberikan oleh senyawa teroksidasi (zat pereduksi) dan meninggalkan sel
melalui anoda.Setengah reaksi reduksi terjadi di katoda. Elektron diambil oleh
senyawa tereduksi (zat pengoksidasi) dan masuk sel melalui katoda.
Setengah sel oksidasi: anoda berupa batang logam Zn dicelupkan dalam ZnSO4
Setengah sel reduksi: katoda berupa batang logam Cu dicelupkan dalam CuSO4
Terbentuk muatan relatif pada kedua elektroda dimana anoda bermuatan negatif
dan katoda bermuatan positif.
Sel Volta dinotasikan dengan cara yang telah disepakati (untuk sel Zn/Cu2+)
Zn(s)|Zn2+(aq)║Cu2+(aq)|Cu(s)
Bagian anoda (setengah sel oksidasi) dituliskan disebelah kiri bagian katoda
Garis lurus menunjukkan batas fasa yaitu adanya fasa yang berbeda (aqueous vs
solid) jika fasanya sama maka digunakan tanda koma
Untuk elektroda yang tidak bereaksi ditulis dalam notasi diujung kiri dan ujung
kanan
Potensial electrode merupakan ukuran besarnya kecenderungan suatuunsur untuk
melepas atau menyerap electron. Untuk membandingkan kecenderungan oksidasi
atau reduksi dari suatu electrode pembanding yaitu electrode hydrogen. Electrode
hydrogen terdiri atas gas hydrogen yang dialirkan kedalam larutan asam (H+)
melalui inert (Pt). Potensial yang dihasilkan oleh suatu electrode yang
dihubungkan dengan electrode hydrogen disebut potensial electrode.
Ada dua kemungkinan:
11
1. Jika potensial electrode bertanda (+) maka electrode lebih mudah
mengalami reduksi.
2. Jika potensial electrode bertanda (-) maka electrode lebih mudah
mengalami oksidasi.
Menurut kesepakatan, potensial electrode = Potensial reduksi
E0 oksidasi = E0 reduksi
Harga potensial sel tergantung pada jenis electrode, suhu, konsentrasi ion dalam
larutan, dan jenis ion dalam larutan.
Potensial sel dirumuskan sebagai berikut :
E0 sel = E0 reduksi - E0 oksidasi
Perlu diingat bahwa:
1. Unsur/electrode yang mempunyai E0 lebih kecil akan mengalami oksidasi
dan berfungsi sebagai anode, dengan E0 oksidasi = - E0 reduksi.
2. Bila E0 sel lebih besar dari 0 berarti reaksi redoks terjadi secara spontan.
3. Untuk reaksi pendesakkan :
L(s) + ion A +x(aq) → ion L +y + A(s)
Syarat reaksi redoks berlangsung spontan, yaitu logam L terletak sebelah kiri
logam A dalam deret volta ( E0 L lebih besar dari E0 A)
2.2.5.Elektrolisis
adalah sel yang menggunakan arus listrik untuk menghasilkan reaksi redoks yang
diinginkan dan digunakan secara luas di dalam masyarakat kita. Baterai aki yang
dapat diisi ulang merupakan salah satu contoh aplikasi sel elektrolisis dalam
kehidupan sehari-hari. Baterai aki yang sedang diisi kembali (recharge)
mengubah energi listrik yang diberikan menjadi produk berupa bahan kimia yang
diinginkan.
Yang membedakan sel elektrolisis dari sel volta adalah, pada sel elektrolisis,
komponen voltmeter diganti dengan sumber arus (umumnya baterai). Larutan atau
lelehan yang ingin dielektrolisis, ditempatkan dalam suatu wadah. Selanjutnya,
12
elektroda dicelupkan ke dalam larutan maupun lelehan elektrolit yang ingin
dielektrolisis. Elektroda yang digunakan umumnya merupakan elektroda inert,
seperti Grafit (C), Platina (Pt), dan Emas (Au). Elektroda berperan sebagai tempat
berlangsungnya reaksi. Reaksi reduksi berlangsung di katoda, sedangkan reaksi
oksidasi berlangsung di anoda. katoda bermuatan negatif dan menarik kationkation yang akan tereduksi menjadi endapan logam. Sebaliknya, anoda bermuatan
positif dan menarik anion-anion yang akan teroksidasi menjadi gas.
kita dapat menarik beberapa kesimpulan yang berkaitan dengan reaksi
elektrolisis :
1. Baik elektrolisis lelehan maupun larutan, elektroda inert tidak akan
bereaksi; elektroda tidak inert hanya dapat bereaksi di anoda
2. Pada elektrolisis lelehan, kation pasti bereaksi di katoda dan anion pasti
bereaksi di anoda
3. Pada elektrolisis larutan, bila larutan mengandung ion alkali, alkali tanah,
ion aluminium, maupun ion mangan (II), maka air yang mengalami
reduksi di katoda
4. Pada elektrolisis larutan, bila larutan mengandung ion sulfat, nitrat, dan
ion sisa asam oksi, maka air yang mengalami oksidasi di anoda
2.2.6.Korosi
korosi atau perkaratan adalah peristiwa kimia sehari-hari dimana senyawasenyawa yang tidak dikehendaki dihasilkan dari logam akibat interaksinya dengan
lingkungan dengan kalimat lain, korosi adalah kerusakan pada logam-logam
akibat proses elektrokimia. Korosi banyak terjadi pada alat-alat atau perangkat
yang terbuat dari terutama besi. Mulai dari sendok di dapur, pagar rumah, hingga
velg kendaraan sepeda motor atau mobil tidak luput dari karat, apalagi saat sering
terpapar hujan dan pemiliknya malas membersihkan.
Agar tidak timbul banyak kerugian dari akibat peristiwa korosi, maka diperlukan
suatu cara-cara pencegahan. Model pertama yang digunakan adalah bagaimana
13
menghindari atau menghilangkan kontak langsung antara logam dengan udara
atau oksigen dan air sebagai penyebab utama terjadinya korosi.
Secara mekanis permukaan logam yang hendak dilindungi ditutup dengan bahan
tertentu misalnya dengan cat. Selain itu metode lain yang digunakan adalah
perlindungan katodik, dimana logam yang hendak dilindungi dihubungkan dengan
logam lain yang memiliki potensial elektroda lebih kecil.
Metode atau cara yang umum digunakan antara lain sebagai berikut:
1) Pengecatan
2) Pelumuran dengan Oli atau Gemuk
3) Perlindungan Katodik
4) Pelapisan Timah
5) Pelapisan Aluminium
6) Pelapisan dengan Kromium
7) Galvanisasi
8) Pencampuran logam
9) Pelapisan dengan plastik
Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi cepat lambatnya peristiwa korosi
diantaranya adalah kelembaban udara, kandungan oksigen di udara, keberadaaan
air, ketersediaan ion H+ yang dapat berasal dari asam, dan juga keberadaan garam.
14
BAB 3
KESIMPULAN
1. Asam adalah zat yang bila dilarutkan di dalam air meningkatkan
konsentrasi ion H+(aq), memberikan (donor) proton, dan aseptor pasangan
elektron bebas sedangkan basa adalah donor pasangan elektron
bebas,penerima (akseptor) proton, dan zat yang bila dilarutkan di dalam air
dapat meningkatkan konsentrasi ion OH-(aq).
2. Secara umum reaksi asam basa adalah sebagai berikut:HA + BOH --> BA
+ H - OH (BA merupakan garam).
3. Titrasi asam basa dapat juga dikatakan sebagai reaksi antara donor proton
(asam) dengan penerima proton (basa).
4. Hidrolisis yaitu reaksi ion-ion yang berasal dari asam lemah atau ion-ion
yang berasal dari basa lemah dalam air.
5. Larutan penyangga adalah larutan yang digunakan untuk mempertahankan
nilai pH tertentu agar tidak banyak berubah selama reaksi kimia
berlangsung.
6. Reaksi oksidasi (pengoksigenan) adalah peristiwa penggabungan suatu zat
dengan oksigen, pelepasan elektron dan naiknya / bertambahnya bilangan
oksidasi suatu unsur sedangkan reaksi reduksi adalah peristiwa
pengeluaran oksigen dari suatu zat,penangkapan elektron
7. dan turunnya / berkurangnya bilangan oksidasi.
8. Sel Volta (sel galvani) memanfaatkan reaksi spontan (∆G < 0) untuk
membangkitkan energi listrik, selisih energi reaktan (tinggi) dengan
produk (rendah) diubah menjadi energi listrik. Sistem reaksi melakukan
kerja terhadap lingkungan.
9. Elektrolisis adalah sel yang menggunakan arus listrik untuk menghasilkan
reaksi redoks mengubah energi listrik yang diberikan menjadi produk
berupa bahan kimia yang diinginkan.
10. Korosi adalah kerusakan pada logam-logam akibat proses elektrokimia.
15
DAFTAR PUSTAKA
Anonim.2013.Titrasi Asam Basa.https://nhasrudin.wordpress.com/.Diakses pada
tanggal 20 Desember 2015 pukul 05.46 WIB.
Anonim.2012.Reaksi Redoks.http://kimiastudycenter.com/kimia-xii/60-reaksiredoks-dan-penyetaraan. Diakses pada tanggal 20 Desember 2015 pukul 05.43
WIB.
Anonim.2010.Potensial Elektroda.http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_
web/2008/SUVENTI%20IKA%20PUSTIAWATI%200602664 _/mPotensial
Elektrode.htm. Diakses pada tanggal 20 Desember 2015 pukul 05.48 WIB.
Gunawan,Apryana.2013.Korosi.http://materi-kimia-sma.blogspot.co.id
/2013/12/korosi.html. Diakses pada tanggal 20 Desember 2015 pukul 05.51 WIB.
Pangganti,Esdi.2011.Sel Elektrolisis.https://esdikimia.wordpress.com/ 2011/09/28
/sel-elektrolisis/. Diakses pada tanggal 20 Desember 2015 pukul 06.15 WIB.
Rizki,N.S.Sel Elektrokimia.
https://noviakimiapasca.wordpress.com/kelas-xii/kimia-unsur/sel-elektrokimia/ .
Diakses pada tanggal 20 Desember 2015 pukul 06.00 WIB.
Safrizal,Rino.2011.Persamaan Reaksi.http://www.jejaringkimia.web.id/2011/10
/persamaan-reaksi-kimia-antara-larutan.html. Diakses pada tanggal 20 Desember
2015 pukul 06.25 WIB.
Sanjaya,E.2013.Oksidasi dan Reduksi.https://docs.google.com/document
/d/1UD2hE6IGsopIbGfagYPjlcWqy5TISbUh4MoksfsmDtw/edit?
hl=in&pref=2&pli=1. Diakses pada tanggal 20 Desember 2015 pukul 06.32 WIB.
Vanosi,E.Teori Asam Basa.2013.http://sukabac.blogspot.co.id/2013/12/teorikonsep-asam-basa-menurut.html . Diakses pada tanggal 20 Desember 2015 pukul
05.43 WIB.
16
17
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Asam dan basa merupakan sifat zat kimia yang banyak ditemukan di sekitar kita.
Asam dan basa bukan hanya sekedar sifat,karena dapat dimanfaatkan untuk
menjadi kontribusi besar dalam kehidupan.Misalnya untuk titrasi yang dapat
menetralkan larutan,larutan penyangga yang dapat mempertahankan pH atau
asam lemah dan basa lemah yang menyebabkan hidrolisis.
Tak hanya asam basa,reduksi dan oksidasi juga banyak ditemukan di sekitar
kita.Reaksi reduksi oksidasi atau lebih dikenal sebagai reaksi redoks juga
dimanfaatkan oleh manusia,seperti pada sel elektrokimia.Reaksi redoks terjadi
pada aki,batu baterai,penyepuhan logam juga untuk pencegahan korosi.Oleh
karena itu rangkuman materi ini dibuat agar lebih memahami apa yang dimaksud
asm basa dan reduksi oksidasi.
1.2.Tujuan
1. Memahami teori asam basa
2. Mengetahui persamaan asam basa
3. Memahami titrasi asam basa
4. Memahami hidrolisis
5. Memahami larutan penyangga
6. Memahami konsep reduksi dan oksidasi
7. Mengetahui persamaan reaksi redoks
8. Memahami sel elektrokimia
9. Memahami sel volta dan potensial elektroda
10. Memahami elektrolisis
11. Mengetahui korosi
1
1.3.Rumusan Masalah
Bagaimanakah teori asam basa
1. Bagaimanakah persamaan asam basa
2. Apa yang dimaksud titrasi asam basa
3. Apa yang dimaksud hidrolisis
4. Apa yang dimaksud larutan penyangga
5. Bagaimanakah konsep reduksi dan oksidasi
6. Bagaimanakah persamaan reaksi redoks
7. Apa yang dimaksud sel elektrokimia
8. Apa yang dimaksud sel volta dan potensial elektroda
9. Apa yang dimaksud elektrolisis
10. Apa yang dimaksud korosi
2
BAB 2
ISI
2.1.Asam Basa
2.1.1.Teori Asam Basa
2.1.1.1.Teori Asam Basa Arrhenius
Menurut Arrhenius, asam adalah zat yang bila dilarutkan di dalam air
meningkatkan konsentrasi ion H+(aq). Basa adalah zat yang bila dilarutkan di
dalam air dapat meningkatkan konsentrasi ion OH-(aq). Contoh asam menurut
teori Arrhenius adalah HCl. HCl bila dilarutkan kedalam air akan menghasilkan
H+ dan Cl- sesuai reaksi.Contoh adalah KOH. KOH bila dilarutkan ke dalam air
akan menghasikan K+ dan OH- .
2.1.1.2.Teori Asam Basa Bronsted Lowry
Johanes Bronsted dan Thomas Lowry mengemukakan bahwa reaksi asam dan
basa dapat dipandang sebagai reaksi transfer proton, dan asam-basa dapat
didefinisikan dalam bentuk transfer proton.Menurut teori asam-basa BronstedLowry, suatu asam adalah spesi yang memberikan (donor) proton, sedangkan
basa adalah yang bertindak sebagai penerima (akseptor) proton dalam suatu reaksi
transfer proton.
2.1.1.1.Teori Asam Basa Lewis
Teori Lewis meliputi asam basa yang paling luas. Sepanjang yang dibahas adalah
reaksi di larutan dalam air, teori Bronsted Lowry paling mudah digunakan, tetapi
teori Lewis lah yang paling tepat bila reaksi asam basa melibatkan senyawa tanpa
proton. Gilbert N. Lewis pada tahun 1923 mempublikasikan definisi asam basa
berdasarkan teori ikatan kimia dimana definisi asam basa Lewis adalah sebagai
berikut.Asam adalah aseptor pasangan elektron bebas sedangkan basa adalah
donor pasangan elektron bebas.
3
2.1.2.Persamaan Asam Basa
Dikatakan asam jika larutan tersebut menghasilkan ion H+ dan sisa asamnya
berupa non logam.
HA --> H+ + A- (A- merupakan sisa asam/non logam).
Sedangkan basa merukapakan larutan yang menghasilkan ion OH- dan sisa
basanya berupa logam (golongan IA, IIA, Al dan Fe).
BOH --> B+ + OH- (B+ merupakan sisa basa/logam).
Secara umum reaksi asam basa adalah sebagai berikut:
HA + BOH --> BA + H - OH (BA merupakan garam)
2.1.3.Titrasi Asam Basa
Titrasi asam-basa sering disebut juga dengan titrasi netralisasi. Dalam titrasi ini,
kita dapat menggunakan larutan standar asam dan larutan standar basa. Pada
prinsipnya, reaksi yang terjadi adalah reaksi netralisasi yaitu :
Reaksi netralisasi terjadi antara ion hidrogen sebagai asam dengan ion hidroksida
sebagai basa dan membentuk air yang bersifat netral. Berdasarkan konsep lain
reaksi netralisasi dapat juga dikatakan sebagai reaksi antara donor proton (asam)
dengan penerima proton (basa).
Dalam menganalisis sampel yang bersifat basa, maka kita dapat menggunakan
larutan standar asam, metode ini dikenal dengan istilah asidimetri. Sebaliknya jika
kita menentukan sampel yang bersifat asam, kita akan menggunakan larutan
standar basa dan dikenal dengan istilah alkalimetri.
4
Dalam melakukan titrasi netralisasi kita perlu secara cermat mengamati perubahan
pH, khususnya pada saat akan mencapai titik akhir titrasi, hal ini dilakukan untuk
mengurangi kesalahan dimana akan terjadi perubahan warna dari indikator.
Gambar 15.16. Titrasi alkalimetri dengan larutan standar basa NaOH
2.1.4.Hidrolisis
Ion-ion yang berasal dari asam lemah (misalnya CH3COO–, CN–, dan S2–) atau
ion-ion yang berasal dari basa lemah (misalnya NH4 +, Fe2+, dan Al3+) akan
bereaksi dengan air. Reaksi suatu ion dengan air inilah yang disebut
hidrolisis.Berlangsungnya hidrolisis disebabkan adanya kecenderungan ion-ion
tersebut untuk membentuk asam atau basa asalnya.Hidrolisis hanya dapat terjadi
pada pelarutan senyawa garam yang terbentuk dari ion-ion asam lemah dan ionion basa lemah.Jadi, garam yang bersifat netral (dari asam kuat dan basa kuat)
tidak terjadi hidrolisis.
1. Hidrolisis Garam dari Asam lemah dan Basa Kuat
garam dari asam lemah dan basa kuat jika dilarutkan dalam air akan mengalami
hidrolisis parsial atau hidrolisis sebagian.
5
pOH = -log [OH-]
pH = 14 – pOH
2. Hidrolisis Garam dari Asam Kuat dan Basa Lemah
Garam dari asam kuat dan basa lemah jika dilarutkan dalam air juga akan
mengalami hidrolisis sebagian.
6
pH = -log [H+]
2.1.5.Larutan Penyangga
Larutan penyangga, larutan dapar, atau buffer adalah larutan yang digunakan
untuk mempertahankan nilai pH tertentu agar tidak banyak berubah selama reaksi
kimia berlangsung. Sifat yang khas dari larutan penyangga ini adalah pH-nya
hanya berubah sedikit dengan pemberian sedikit asam kuat atau basa kuat.
Larutan penyangga tersusun dari asam lemah dengan basa konjugatnya atau oleh
basa lemah dengan asam konjugatnya. Reaksi di antara kedua komponen
penyusun ini disebut sebagai reaksi asam-basa konjugasi. Adapun cara kerjanya
dapat dilihat pada larutan penyangga yang mengandung CH3COOH dan
CH3COO- yang mengalami kesetimbangan. Dengan proses sebagai berikut:
Penambahan asam (H+) akan menggeser kesetimbangan ke kiri. Dimana ion H+
yang ditambahkan akan bereaksi dengan ion CH3COO- membentuk molekul
CH3COOH. Jika yang ditambahkan adalah suatu basa, maka ion OH- dari basa itu
akan bereaksi dengan ion H+ membentuk air. Hal ini akan menyebabkan
kesetimbangan bergeser ke kanan sehingga konsentrasi ion H+ dapat
dipertahankan.
Dapat digunakan tetapan ionisasi dalam menentukan konsentrasi ion H+ dalam
suatu larutan dengan rumus berikut:
[H+] = Ka x a/valxg
atau
7
pH = p Ka - log a/g
dengan, Ka = tetapan ionisasi asam lemah
a = jumlah mol asam lemah
g = jumlah mol basa konjugasi
Larutan penyangga basa
Dapat digunakan tetapan ionisasi dalam menentukan konsentrasi ion H+ dalam
suatu larutan dengan rumus berikut:
[OH-] = Kb x b/valxg
atau
pH = p Kb - log b/g
dengan, Kb = tetapan ionisasi basa lemah
b = jumlah mol basa lemah
g = jumlah mol asam konjugasi
Larutan penyangga sangat penting dalam kehidupan; misalnya dalam analisis
kimia, biokimia, bakteriologi, zat warna, fotografi, dan industri kulit. Dalam
bidang biokimia, kultur jaringan dan bakteri mengalami proses yang sangat
sensitif terhadap perubahan pH. Darah dalam tubuh manusia mempunyai kisaran
pH 7,35 sampai 7,45, dan apabila pH darah manusia di atas 7,8 akan
menyebabkan organ tubuh manusia dapat rusak, sehingga harus dijaga kisaran
pHnya dengan larutan penyangga.
8
2.2.Reaksi Reduksi Oksidasi
2.2.1.Konsep Reduksi dan Oksidasi
Pengertian oksidasi dan reduksi dapat ditinjau berdasarkan 3 landasan teori,
yaitu :
2.2.1.1. Reaksi Pengikatan dan pelepasan unsur oksigen
Reaksi oksidasi (pengoksigenan) adalah peristiwa penggabungan suatu zat dengan
oksigen.
Contoh:
Si + O2
→ SiO2
4 Fe + 3 O2 →
2 Fe2O3
Reaksi reduksi adalah peristiwa pengeluaran oksigen dari suatu zat.
Contoh:
2 CuO
H2O →
→ 2 Cu + O2
H2 + O2
2.2.1.2. Reaksi pelepasan dan pengikatan elektron
Reaksi oksidasi dan reduksi juga dapat dibedakan dari pelepasan dan
penangkapan elektron.
Oksidasi adalah peristiwa pelepasan elektron
Contoh:
Na →
Na + + e
Zn
→
Zn +2
+ 2e
Al
→ Al +3
+ 3e
Reduksi adalah peristiwa penangkapan elektron
Contoh:
Na + + e → Na
Fe +3 + e → Fe +2
Dari konsep kedua ini dapat disimpulkan bahwa reaksi oksidasi dan reduksi tidak
hanya hanya melibatkan reaksi suatu zat dengan oksigen.
9
2.2.1.3. Reaksi penambahan dan pengurangan bilangan oksidasi
Oksidasi adalah peristiwa naiknya / bertambahnya bilangan oksidasi suatu unsur,
sedangkan reduksi adalah peristiwa turunnya / berkurangnya bilangan oksidasi.
2.2.2.Persamaan Reaksi Redoks
Terlihat:
Br mengalami kenaikan bilangan oksidasi, dari −1 pada HBr menjadi 0 pada Br2.
S mengalami penurunan biloks dari +6 pada H2SO4 menjadi +4 pada SO2.
Sehingga:
a) oksidator adalah H2SO4 karena mengalami reduksi atau penurunan biloks.
b) reduktor adalah HBr karena mengalami oksidasi atau kenaikan biloks.
2.2.3.Sel Elektrokimia
Dalam reaksi redoks yang sudah kita pelajari, terjadi transfer elektron, yaitu
dengan adanya elektron yang dilepaskan dan adanya elektron yang diterima.
Energi yang dilepaskan dari reaksi redoks dapat diubah menjadi energi listrik dan
ini digambarkan dalam sel volta atau sel galvani. Sedangkan jika energi listrik
dialirkan dalam larutan elektrolit, maka akan terjadi reaksi redoks dan ini
digambarkan dalam sel elektrolisis.
10
2.2.4.Sel Volta dan Potensial Elektroda
Sel Volta (sel galvani) memanfaatkan reaksi spontan (∆G < 0) untuk
membangkitkan energi listrik, selisih energi reaktan (tinggi) dengan produk
(rendah) diubah menjadi energi listrik. Sistem reaksi melakukan kerja terhadap
lingkungan. Elektroda terbagi menjadi dua jenis yaitu anoda dan katoda
Setengah reaksi oksidasi terjadi di anoda.
Elektron diberikan oleh senyawa teroksidasi (zat pereduksi) dan meninggalkan sel
melalui anoda.Setengah reaksi reduksi terjadi di katoda. Elektron diambil oleh
senyawa tereduksi (zat pengoksidasi) dan masuk sel melalui katoda.
Setengah sel oksidasi: anoda berupa batang logam Zn dicelupkan dalam ZnSO4
Setengah sel reduksi: katoda berupa batang logam Cu dicelupkan dalam CuSO4
Terbentuk muatan relatif pada kedua elektroda dimana anoda bermuatan negatif
dan katoda bermuatan positif.
Sel Volta dinotasikan dengan cara yang telah disepakati (untuk sel Zn/Cu2+)
Zn(s)|Zn2+(aq)║Cu2+(aq)|Cu(s)
Bagian anoda (setengah sel oksidasi) dituliskan disebelah kiri bagian katoda
Garis lurus menunjukkan batas fasa yaitu adanya fasa yang berbeda (aqueous vs
solid) jika fasanya sama maka digunakan tanda koma
Untuk elektroda yang tidak bereaksi ditulis dalam notasi diujung kiri dan ujung
kanan
Potensial electrode merupakan ukuran besarnya kecenderungan suatuunsur untuk
melepas atau menyerap electron. Untuk membandingkan kecenderungan oksidasi
atau reduksi dari suatu electrode pembanding yaitu electrode hydrogen. Electrode
hydrogen terdiri atas gas hydrogen yang dialirkan kedalam larutan asam (H+)
melalui inert (Pt). Potensial yang dihasilkan oleh suatu electrode yang
dihubungkan dengan electrode hydrogen disebut potensial electrode.
Ada dua kemungkinan:
11
1. Jika potensial electrode bertanda (+) maka electrode lebih mudah
mengalami reduksi.
2. Jika potensial electrode bertanda (-) maka electrode lebih mudah
mengalami oksidasi.
Menurut kesepakatan, potensial electrode = Potensial reduksi
E0 oksidasi = E0 reduksi
Harga potensial sel tergantung pada jenis electrode, suhu, konsentrasi ion dalam
larutan, dan jenis ion dalam larutan.
Potensial sel dirumuskan sebagai berikut :
E0 sel = E0 reduksi - E0 oksidasi
Perlu diingat bahwa:
1. Unsur/electrode yang mempunyai E0 lebih kecil akan mengalami oksidasi
dan berfungsi sebagai anode, dengan E0 oksidasi = - E0 reduksi.
2. Bila E0 sel lebih besar dari 0 berarti reaksi redoks terjadi secara spontan.
3. Untuk reaksi pendesakkan :
L(s) + ion A +x(aq) → ion L +y + A(s)
Syarat reaksi redoks berlangsung spontan, yaitu logam L terletak sebelah kiri
logam A dalam deret volta ( E0 L lebih besar dari E0 A)
2.2.5.Elektrolisis
adalah sel yang menggunakan arus listrik untuk menghasilkan reaksi redoks yang
diinginkan dan digunakan secara luas di dalam masyarakat kita. Baterai aki yang
dapat diisi ulang merupakan salah satu contoh aplikasi sel elektrolisis dalam
kehidupan sehari-hari. Baterai aki yang sedang diisi kembali (recharge)
mengubah energi listrik yang diberikan menjadi produk berupa bahan kimia yang
diinginkan.
Yang membedakan sel elektrolisis dari sel volta adalah, pada sel elektrolisis,
komponen voltmeter diganti dengan sumber arus (umumnya baterai). Larutan atau
lelehan yang ingin dielektrolisis, ditempatkan dalam suatu wadah. Selanjutnya,
12
elektroda dicelupkan ke dalam larutan maupun lelehan elektrolit yang ingin
dielektrolisis. Elektroda yang digunakan umumnya merupakan elektroda inert,
seperti Grafit (C), Platina (Pt), dan Emas (Au). Elektroda berperan sebagai tempat
berlangsungnya reaksi. Reaksi reduksi berlangsung di katoda, sedangkan reaksi
oksidasi berlangsung di anoda. katoda bermuatan negatif dan menarik kationkation yang akan tereduksi menjadi endapan logam. Sebaliknya, anoda bermuatan
positif dan menarik anion-anion yang akan teroksidasi menjadi gas.
kita dapat menarik beberapa kesimpulan yang berkaitan dengan reaksi
elektrolisis :
1. Baik elektrolisis lelehan maupun larutan, elektroda inert tidak akan
bereaksi; elektroda tidak inert hanya dapat bereaksi di anoda
2. Pada elektrolisis lelehan, kation pasti bereaksi di katoda dan anion pasti
bereaksi di anoda
3. Pada elektrolisis larutan, bila larutan mengandung ion alkali, alkali tanah,
ion aluminium, maupun ion mangan (II), maka air yang mengalami
reduksi di katoda
4. Pada elektrolisis larutan, bila larutan mengandung ion sulfat, nitrat, dan
ion sisa asam oksi, maka air yang mengalami oksidasi di anoda
2.2.6.Korosi
korosi atau perkaratan adalah peristiwa kimia sehari-hari dimana senyawasenyawa yang tidak dikehendaki dihasilkan dari logam akibat interaksinya dengan
lingkungan dengan kalimat lain, korosi adalah kerusakan pada logam-logam
akibat proses elektrokimia. Korosi banyak terjadi pada alat-alat atau perangkat
yang terbuat dari terutama besi. Mulai dari sendok di dapur, pagar rumah, hingga
velg kendaraan sepeda motor atau mobil tidak luput dari karat, apalagi saat sering
terpapar hujan dan pemiliknya malas membersihkan.
Agar tidak timbul banyak kerugian dari akibat peristiwa korosi, maka diperlukan
suatu cara-cara pencegahan. Model pertama yang digunakan adalah bagaimana
13
menghindari atau menghilangkan kontak langsung antara logam dengan udara
atau oksigen dan air sebagai penyebab utama terjadinya korosi.
Secara mekanis permukaan logam yang hendak dilindungi ditutup dengan bahan
tertentu misalnya dengan cat. Selain itu metode lain yang digunakan adalah
perlindungan katodik, dimana logam yang hendak dilindungi dihubungkan dengan
logam lain yang memiliki potensial elektroda lebih kecil.
Metode atau cara yang umum digunakan antara lain sebagai berikut:
1) Pengecatan
2) Pelumuran dengan Oli atau Gemuk
3) Perlindungan Katodik
4) Pelapisan Timah
5) Pelapisan Aluminium
6) Pelapisan dengan Kromium
7) Galvanisasi
8) Pencampuran logam
9) Pelapisan dengan plastik
Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi cepat lambatnya peristiwa korosi
diantaranya adalah kelembaban udara, kandungan oksigen di udara, keberadaaan
air, ketersediaan ion H+ yang dapat berasal dari asam, dan juga keberadaan garam.
14
BAB 3
KESIMPULAN
1. Asam adalah zat yang bila dilarutkan di dalam air meningkatkan
konsentrasi ion H+(aq), memberikan (donor) proton, dan aseptor pasangan
elektron bebas sedangkan basa adalah donor pasangan elektron
bebas,penerima (akseptor) proton, dan zat yang bila dilarutkan di dalam air
dapat meningkatkan konsentrasi ion OH-(aq).
2. Secara umum reaksi asam basa adalah sebagai berikut:HA + BOH --> BA
+ H - OH (BA merupakan garam).
3. Titrasi asam basa dapat juga dikatakan sebagai reaksi antara donor proton
(asam) dengan penerima proton (basa).
4. Hidrolisis yaitu reaksi ion-ion yang berasal dari asam lemah atau ion-ion
yang berasal dari basa lemah dalam air.
5. Larutan penyangga adalah larutan yang digunakan untuk mempertahankan
nilai pH tertentu agar tidak banyak berubah selama reaksi kimia
berlangsung.
6. Reaksi oksidasi (pengoksigenan) adalah peristiwa penggabungan suatu zat
dengan oksigen, pelepasan elektron dan naiknya / bertambahnya bilangan
oksidasi suatu unsur sedangkan reaksi reduksi adalah peristiwa
pengeluaran oksigen dari suatu zat,penangkapan elektron
7. dan turunnya / berkurangnya bilangan oksidasi.
8. Sel Volta (sel galvani) memanfaatkan reaksi spontan (∆G < 0) untuk
membangkitkan energi listrik, selisih energi reaktan (tinggi) dengan
produk (rendah) diubah menjadi energi listrik. Sistem reaksi melakukan
kerja terhadap lingkungan.
9. Elektrolisis adalah sel yang menggunakan arus listrik untuk menghasilkan
reaksi redoks mengubah energi listrik yang diberikan menjadi produk
berupa bahan kimia yang diinginkan.
10. Korosi adalah kerusakan pada logam-logam akibat proses elektrokimia.
15
DAFTAR PUSTAKA
Anonim.2013.Titrasi Asam Basa.https://nhasrudin.wordpress.com/.Diakses pada
tanggal 20 Desember 2015 pukul 05.46 WIB.
Anonim.2012.Reaksi Redoks.http://kimiastudycenter.com/kimia-xii/60-reaksiredoks-dan-penyetaraan. Diakses pada tanggal 20 Desember 2015 pukul 05.43
WIB.
Anonim.2010.Potensial Elektroda.http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_
web/2008/SUVENTI%20IKA%20PUSTIAWATI%200602664 _/mPotensial
Elektrode.htm. Diakses pada tanggal 20 Desember 2015 pukul 05.48 WIB.
Gunawan,Apryana.2013.Korosi.http://materi-kimia-sma.blogspot.co.id
/2013/12/korosi.html. Diakses pada tanggal 20 Desember 2015 pukul 05.51 WIB.
Pangganti,Esdi.2011.Sel Elektrolisis.https://esdikimia.wordpress.com/ 2011/09/28
/sel-elektrolisis/. Diakses pada tanggal 20 Desember 2015 pukul 06.15 WIB.
Rizki,N.S.Sel Elektrokimia.
https://noviakimiapasca.wordpress.com/kelas-xii/kimia-unsur/sel-elektrokimia/ .
Diakses pada tanggal 20 Desember 2015 pukul 06.00 WIB.
Safrizal,Rino.2011.Persamaan Reaksi.http://www.jejaringkimia.web.id/2011/10
/persamaan-reaksi-kimia-antara-larutan.html. Diakses pada tanggal 20 Desember
2015 pukul 06.25 WIB.
Sanjaya,E.2013.Oksidasi dan Reduksi.https://docs.google.com/document
/d/1UD2hE6IGsopIbGfagYPjlcWqy5TISbUh4MoksfsmDtw/edit?
hl=in&pref=2&pli=1. Diakses pada tanggal 20 Desember 2015 pukul 06.32 WIB.
Vanosi,E.Teori Asam Basa.2013.http://sukabac.blogspot.co.id/2013/12/teorikonsep-asam-basa-menurut.html . Diakses pada tanggal 20 Desember 2015 pukul
05.43 WIB.
16
17