Makalah Kimia

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

       Asam dan basa merupakan dua senyawa kimia yang sangat penting dalam kehidupan sehari-hari. Secara umum zat-zat yang berasa masam mengandung asam dan basa mempunyai sifat licin dan terasa pahit.

      Asam dan basa secara sederhana dapat dikenali dengan menggunakan kertas lakmus. Dalam larutan asam lakmus akan berwarna merah, sedangkan dalam basa kertas lakmus akan berwarna biru. Larutan asam dan basa merupakan larutan elektrolit sehingga didalam air akan terurai menjadi ion-ionnya. Ion apakah yang menyebabkan suatu larutan bersifat asam maupun basa, dan apa yang membedakan antara asam kuat dan asam lemah demikian pula apa perbedaan basa kuat dan basa lemah.

 

 B.     Rumusan Masalah

1.      Apa ciri-ciri dari asam dan basa?

2.      Apa yang membedakan asam kuat dan asam lemah serta basa kuat dan basa lemah?

3.      Apa yang disebut dengan reaksi ionisasi?

  C.     Tujuan Penulisan

1.      Mengetahui cirri-ciri asam dan basa beserta contohnya

2.      Mengetahui perbedaan antara asam kuat dan asam lemah

3.      Mengetahui perbedaan antara basa kuat dan basa lemah

4.      Mengetahui tentang reaksi ionisasi

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Larutan Asam

Asam adalah suatu zat yang bila dilarutkan ke dalam air akan menghasilkan ion hidronium (H⁺). Dalam Asam umumnya merupakan senyawa kovalen dan akan menjadi bersifat asam bila sudah larut ke dalam air. Misalnya, gas hydrogen klorida bukan merupakan asam, tetapi bila sudah dilarutkan ke dalam air akan menghasilkan ion H⁺.

Asam yang hanya menghasilkan sebuah ion H⁺ disebut sebagai asam monoprotik atau asam berbasa satu, asam yang menghasilkan dua ion H⁺ setiap molekulnya disebut asam diprotik atau asam berbasa dua. Dipandang dari jumlah ion yang dihasilkan, asam dibedakan menjadi asam kuat dan asam lemah.

1.      Asam kuat

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 dan pH

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.

Penentuan pH

Penentuan pH asam kuat

Jika anda menentukan pH dari 0.1 mol dm^-3 asam klorida. Yang anda perlukan untuk melakukannya adalah menentukan konsentrasi ion hidrogen dalam larutan terlebih dahulu, dan kemudian mengubahnya menjadi bentuk pH dengan menggunakan kalkulator.

Dengan menggunakan asam kuat hal ini sangatlah mudah.Asam hidroklorida adalah asam kuat – terionisasi 100%. Tiap mol HCl bereaksi dengan air untuk menghasilkan 1 mol ion hidrogen dan 1 mol ion klorida.

Hal ini berarti bahwa jika konsentrasi asam adalah 0.1 mol dm^-3, maka konsentrasi ion hidrogen juga 0.1 mol dm^-3.

2.      Asam lemah

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

anda dapat memperoleh ukuran posisi kesetimbangan dengan menuliskan tetapan kesetimbangan untuk reaksi. Tetapan yang memiliki harga lebih rendah, kesetimbangan bergeser ke arah kiri.

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:

Akan tetapi, jika anda berfikir dengan lebih hati-hati, terdapat sesuatu hal yang ganjil.

Pada bagian bawah ungkapan, anda memiliki hubungan untuk konsentrasi air dalam larutan. Hal itu bukanlah suatu masalah – kecuali jumlah tersebut sangatlah besar untuk dibandingkan dengan jumlah yang lain.

Dalam 1 dm³ larutan, terdapat sekitar 55 mol air.

Catatan:  Berat 1 mol air adalah 18 g. 1 dm³ larutan mengandung kurang lebih 1000 g air. Dengan membagi angka 1000 dengan 18 diperoleh kurang lebih 55.

Jika anda memiliki asam lemah dengan konsentrasi sekitar 1 mol dm^-3, dan hanya sekitar 1% asam lemah tesebut bereaksi dengan air, jumlah mol air hanya turun sekitar 0.01. Dengan kata lain, jika asam adalah lemah maka konsentrasi air tetap.

Pada kasus tersebut, tidak terdapat batasan yang luas dalam memasukan hubungan konsentrasi air ke dalam ungkapan tersebut jika hubungan konsentrasi air itu merupakan suatu variabel. Malahan, tetapan kesetimbangan yang baru didefinisikan tanpa menyertakannya. Tetapan kesetimbangan yang baru ini disebut dengan K_a.

Catatan:  Istilah untuk konsentrasi air telah diabaikan. Apa yang terjadi adalah pernyataan pertama telah disusun untuk mnghasilkan K_c sebuah konstanta) yang menyatakan konsentrasi air (konstanta yang lain) pada bagian sebelah kiri. Hasil kali ionnya kemudian diberi nama K_a.

anda mungkin menemukan ungkapan K_a ditulis berbeda jika anda menuliskannya dari versi reaksi kesetimbangan yang disederhanakan:

Ungkapan ini mungkin ditulis dengan atau tanpa simbol yang menunjukkan keadaan.

Hal ini sebenarnya persis sama dengan ungkapan sebelumnya untuk K_a! Ingatlah bahwa meskipun kita sering menulis H⁺ untuk ion hidrogen dalam larutan, sebenarnya kita membicarakan ion hidroksonium.

Ungkapan K_a versi yang kedua tidak persis sama dengan ungkapan yang pertama, tetapi penguji anda mungkin akan menyetujuinya. Ketahuilah!

Untuk mengambil contoh tertentu, tetapan untuk disosiasi asam etanoat tepatnya ditulis sebagai:

Ungkapan K_a adalah:

Jika anda menggunakan kesetimbangan dengan versi yang lebih sederhana

ungkapan K_a adalah:

Tabel menunjukkan beberapa harga K_a untuk beberapa asam yang sederhana:

asam	Ka (mol dm-3)
asam hidrofluorida	5.6 x 10-4
asam metanoat	1.6 x 10-4
asam etanoat	1.7 x 10-5
hidrogen sulfida	8.9 x 10-8

Semuanya adalah asam lemah karena harga K_a sangat kecil. Asam-asam tersebut diurutkan seiring dengan penurunan kekuatan asam – harga K_a yang diperoleh lebih kecil seiring dengan menurunnya urutan pada tabel.

Meskipun demikian, jika anda sangat tidak menyukai bilangannya, bilangan tersebut tidaklah nyata. Karena bilangan terdiri dari dua bagian, terlalu banyak untuk membicarakannya dengan cepat!

Untuk menghindari hal ini, bilangan tersebut seringkali diubah ke dalam sesuatu yang baru, bentuk yang lebih mudah, disebut pK_a.

Pengantar untuk pK_a

pK_a memuat dengan tepat hubungan yang sama untuk K_a sebagaimana pH digunakan untuk menunjukkan konsentrasi ion hidrogen:

Jika anda menggunakan kalkuator anda pada seluruh harga K_a pada tabel di atas dan mengubahnya menjadi harga pK_a anda akan memperoleh:

asam	Ka (mol dm-3)	pKa
asam hidrofluorida	5.6 x 10-4	3.3
asam metanoat	1.6 x 10-4	3.8
asam etanoat	1.7 x 10-5	4.8
hidrogen sulfida	8.9 x 10-8	7.1

Dengan catatan bahwa asam yang lebih lemah, memiliki harga pK_a yang lebih besar. Sekarang sangat mudah untuk melihat bahwa kecenderungan mengarah pada asam yang lebih lemah seiring dengan menurunya posisi asam pada tabel.

ingatlah:

·       Harga pK_a lebih rendah, asam lebih kuat.

·       Harga pK_a lebih tinggi, asam lebih lemah.

B.       Larutan Basa

Basa adalah senyawa yang di dalam air yang menghasilkan ion H^-. umumnya basa terbentuk dari senyawa ion yang mengandung ion hidroksida (OH^-) di dalamnya. Berdasarkan daya hantar listriknya basa ada yang terionisasi sempurna sehingga disebut sebagai basa kuat dan ada yang hanya terionisasi dalam air sehingga disebut basa lemah.

1.    Basa kuat

Basa kuat adalah jenis senyawa sederhana yang dapat mendeprotonasi asam sangat lemah di dalam reaksi asam-basa. Contoh paling umum dari basa kuat adalah hidroksida dari logam alkali dan logam alkali tanah seperti NaOH dan Ca(OH)₂.

Berikut ini adalah daftar basa kuat:

• Kalium hidroksida (KOH)
• Barium hidroksida (Ba(OH)₂)
• Caesium hidroksida (CsOH)
• Natrium hidroksida (NaOH)
• Stronsium hidroksida (Sr(OH)₂)
• Kalsium hidroksida (Ca(OH)₂)
• Magnesium hidroksida (Mg(OH)₂)
• Litium hidroksida (LiOH)
• Rubidium hidroksida (RbOH)

Kation dari basa kuat di atas terdapat pada grup pertama dan kedua pada daftar periodik (alkali dan alkali tanah).

Asam dengan pK_a lebih daru 13 dianggap sangat lemah, dan basa konjugasinya adalah basa kuat.

Beberapa basa kuat seperti kalsium hidroksida sangat tidak larut dalam air. Hal itu bukan suatu masalah – kalsium hidroksida tetap terionisasi 100% menjadi ion kalsium dan ion hidroksida. Kalsium hidroksida tetap dihitung sebagai basa kuat karena kalsium hidroksida 100% terionisasi.

Menentukan pH basa kuat

Skema metode penentuan pH basa kuat

• Tentukan konsentrasi ion hidroksida.
• Gunakan Kw untuk menentukan konsentrasi ion hidrogen.

Ubahlah konsentrasi ion hidrogen ke bentuk pH.

2.      Larutan Basa Lemah

Basa lemah adalah larutan basa tidak berubah seluruhnya menjadi ion hidroksida dalam larutan. Amonia adalah salah satu contoh basa lemah. Sudah sangat jelas amonia tidak mengandung ion hidroksida, tetapi amonia bereaksi dengan air untuk menghasilkan ion amonium dan ion hidroksida. Akan tetapi, reaksi berlangsung reversibel, dan pada setiap saat sekitar 99% amonia tetap ada sebagai molekul amonia. Hanya sekitar 1% yang menghasilkan ion hidroksida.

C.       Reaksi Ionisasi

Jenis dan konsentrasi (kepekatan) suatu larutan dapat berpengaruh terhadap daya hantar listriknya. Untuk menunjukkan kekuatan elektrolit digunakan derajat ionisasi yaitu jumlah ion bebas yang dihasilkan oleh suatu larutan. Makin besar harga , makin kuat elektrolit tersebut.

bahwa larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik karena dapat mengalami reaksi ionisasi menjadi ion-ion bermuatan listrik, sedangkan larutan nonelektrolit tidak mengalami reaksi ionisasi menjadi ion-ion bermuatan listrik.

Proses ionisasi asam dan basa, prinsip ionisasi mengikuti konsep Arhenius, asam akan menghasilkan ion hidrogen bermuatan positif dilanjutkan dengan menuliskan sisa asamnya yang bermuatan negatif serta disetarakan muatannya perhatikan Bagan 8.13. Ionisasi asam lainnya,

Bagan 8.13. mekanisme ionisasi asam
HNO3 ⇄ H+ + NO3-
H2CO3 ⇄ 2 H+ + CO32-
Proses ionisasi basa, juga mengacu pada konsep Arhenius, yaitu menghasilkan ion hidroksida yang bermuatan negatif, dilanjutkan dengan menuliskan sisa basa disertai penyetaraan muatannya seperti contoh dibawah ini.
NaOH ⇄ Na+ + OH-
Ca(OH)2 ⇄ Ca2+ + 2 OH-
Proses ionisasi untuk asam kuat dan basa kuat sudah kita singgung sebelumnya, dan diindikasikan dengan harga ɲ yaitu rasio jumlah zat yang terionisasi dan zat mula-mula. Harga ɲ untuk asam kuat adalah ɲ = 1. Hal ini menunjukkan bahwa reaksi berkesudahan atau dengan kata lain zat terionisasi sempurna,
Cl → H+ + Cl- nilai ɲ = 1
Sedangkan untuk basa juga demikian
LiOH ї Li+ + OH- nilai ɲ = 1
Sedangkan untuk asam lemah nilai ɲ tidak dipergunakan, yang dipergunakan adalah tetapan ionisasi asam, tetapan ini diturunkan dari keadaan keseimbangan ionisasi.

Dari persamaan ini dapat kita ambil kesimpulan jika harga Ka besar, berarti jumlah ion cukup besar, demikian pula sebaliknya jika Ka kecil maka jumlah zat yang terionisasi kecil, besarnya harga Ka inilah yang dapat kita pergunakan untuk memperbandingkan suatu asam dengan asam lainnya, beberapa harga Ka ditampilkan pada Tabel 8.5.


Tabel 8.5. Harga Ka untuk beberapa asam
Sedangkan untuk basa juga mengikuti pola yang sama dengan asam lemah, didasari atas reaksi pada saat keseimbangannya.

Beberapa harga Kb disajikan pada tabel 8.6.
Tabel 8.6. Harga KB untuk beberapa basa

BAB III

PENUTUPAN

A.  Kesimpulan

Secara umum zat-zat yang berasa masam mengandung asam, contohnya saja asam sitrat dan asam cuka, asam di bedakan menjadi asam kuat dan asam lemah berdasarkan jumlah ion H⁺ yang dihasilkannya,

 Basa mempunyai sifat licin dan berasa pahit, contohnya adalah sabun dan ammonia, berdasarkan daya hantar listriknya basa ada yang terionisasi sempurna sehingga disebut sebagai basa kuat dan ada yang hanya terionisasi dalam air sehingga disebut basa lemah.

Reaksi ionisasi adalah jenis dan konsentrasi (kepekatan) suatu larutan dapat berpengaruh terhadap daya hantar listriknya.