A. MENURUT ARRHENIUS
Menurut teori Arrhenius, zat yang dalam air menghasilkan ion H + disebut
asam dan basa adalah
zat yang dalam air terionisasi menghasilkan ion OH - .
HCl --> H + + Cl -
NaOH --> Na + + OH -
Meskipun teori Arrhenius benar, pengajuan desertasinya mengalami hambatan
berat karena profesornya tidak tertarik padanya. Desertasinya dimulai tahun
1880, diajukan pada 1883, meskipun diluluskan teorinya tidak benar. Setelah
mendapat bantuan dari Van’ Hoff dan Ostwald pada tahun 1887 diterbitkan
karangannya mengenai asam basa. Akhirnya dunia mengakui teori Arrhenius pada
tahun 1903 dengan hadiah nobel untuk ilmu pengetahuan.
Sampai sekarang teori Arrhenius masih tetap berguna meskipun hal tersebut
merupakan model paling sederhana. Asam dikatakan kuat atau lemah berdasarkan
daya hantar listrik molar. Larutan dapat menghantarkan arus listrik kalau
mengandung ion, jadi semakin banyak asam yang terionisasi berarti makin kuat
asamnya. Asam kuat berupa elektrolit kuat dan asam lemah merupakan elektrolit
lemah. Teori Arrhenius memang perlu perbaikan sebab dalam kenyataan pada zaman
modern diperlukan penjelasan yang lebih bisa diterima secara logik dan berlaku
secara umum. Sifat larutan amoniak diterangkan oleh teori Arrhenius sebagai
berikut:
NH 4 OH --> NH 4 + + OH -
Jadi Teori asam basa menurut
Arrhenius adalah
- Asam
adalah zat yang menghasilkan ion hidrogen dalam larutan.
- Basa
adalah zat yang menghasilkan ion hidroksida dalam larutan.
Penetralan
terjadi karena ion hidrogen dan ion hidroksida bereaksi untuk menghasilkan air.
Pembatasan
teori
Asam
hidroklorida (asam klorida) dinetralkan oleh kedua larutan natrium hidroksida
dan larutan amonia. Pada kedua kasus tersebut, kamu akan memperoleh larutan tak
berwarna yang dapat kamu kristalisasi untuk mendapatkan garam berwarna putih –
baik itu natrium klorida maupun amonium klorida.
Keduanya
jelas merupakan reaksi yang sangat mirip.
Pada kasus
natrium hidroksida, ion hidrogen dari asam bereaksi dengan ion hidroksida dari
natrium hidroksida – sejalan dengan teori Arrhenius.
Akan tetapi,
pada kasus amonia, tidak muncul ion hidroksida sedikit pun!
anda bisa
memahami hal ini dengan mengatakan bahwa amonia bereaksi dengan air yang
melarutkan amonia tersebut untuk menghasilkan ion amonium dan ion hidroksida
Reaksi ini merupakan reaksi reversibel, dan pada larutan amonia encer yang khas, sekitar 99% sisa amonia ada dalam bentuk molekul amonia. Meskipun demikian, pada reaksi tersebut terdapat ion hidroksida, dan kita dapat menyelipkan ion hidroksida ini ke dalam teori Arrhenius
Reaksi ini merupakan reaksi reversibel, dan pada larutan amonia encer yang khas, sekitar 99% sisa amonia ada dalam bentuk molekul amonia. Meskipun demikian, pada reaksi tersebut terdapat ion hidroksida, dan kita dapat menyelipkan ion hidroksida ini ke dalam teori Arrhenius
Akan tetapi,
reaksi yang sama juga terjadi antara gas amonia dan gas hidrogen klorida.
Pada kasus ini, tidak terdapat ion hidrogen atau ion hidroksida dalam
larutan – karena bukan merupakan suatu larutan. Teori Arrhenius tidak
menghitung reaksi ini sebagai reaksi asam-basa, meskipun pada faktanya reaksi
tersebut menghasilkan produk yang sama seperti ketika dua zat tersebut berada
dalam larutan.
B. MENURUT BRONSTED-LOWRY
Asam ialah proton donor, sedangkan basa adalah proton
akseptor.
Teori asam basa dari Arrhenius ternyata tidak dapat berlaku untuk semua
pelarut, karena khusus untuk pelarut air. Begitu juga tidak sesuai dengan
reaksi penggaraman karena tidak semua garam bersifat netral, tetapi ada juga
yang bersifat asam dan ada yang bersifat basa.
Konsep asam basa yang lebih umum diajukan oleh Johannes Bronsted, basa
adalah zat yang dapat menerima proton. Ionisasi asam klorida dalam air ditinjau
sebagai perpindahan proton dari asam ke basa.
HCl + H2O --> H3O + + Cl -
Demikian pula reaksi antara asam klorida dengan amoniak, melibatkan
perpindahan proton dari HCl ke NH 3 .
HCl + NH 3 ⇄ NH 4 + + Cl -
Ionisasi asam lemah dapat digambarkan dengan cara yang sama.
HOAc + H 2 O ⇄ H 3 O + + OAc -
Pada tahun 1923 seorang ahli kimia Inggris bernama T.M. Lowry juga
mengajukan hal yang sama dengan Bronsted sehingga teori asam basanya disebut
Bronsted-Lowry. Perlu diperhatikan disini bahwa H + dari asam bergabung dengan
molekul air membentuk ion poliatomik H 3 O + disebut ion Hidronium.
Reaksi umum yang terjadi bila asam dilarutkan ke dalam air adalah:
HA + H 2 O ⇄ H 3 O + +
A -
asam basa asam konjugasi basa konjugasi
Penyajian ini menampilkan hebatnya peranan molekul air yang polar dalam
menarik proton dari asam.
Perhatikanlah bahwa asam konjugasi terbentuk kalau proton masih tinggal
setelah asam kehilangan satu proton. Keduanya merupakan pasangan asam basa
konjugasi yang terdi dari dua zat yang berhubungan satu sama lain karena
pemberian proton atau penerimaan proton. Namun demikian disosiasi asam basa
masih digunakan secara Arrhenius, tetapi arti yang sebenarnya harus kita fahami.
Johannes N. Bronsted dan Thomas M. Lowry membuktikan bahwa tidak semua asam
mengandung ion H + dan tidak semua basa mengandung ion OH - .
Bronsted – Lowry mengemukakan teori bahwa asam adalah spesi yang memberi H
+ ( donor proton ) dan basa adalah spesi yang menerima H + (akseptor proton).
Jika suatu asam memberi sebuah H + kepada molekul basa, maka sisanya akan
menjadi basa konjugasi dari asam semula. Begitu juga bila basa menerima H +
maka sisanya adalah asam konjugasi dari basa semula.
Teori Bronsted – Lowry jelas menunjukkan adanya ion Hidronium (H 3 O + )
secara nyata.
Contoh:
HF + H 2 O ⇄ H 3 O + + F -
Asam basa asa m konjugasi basa konjugasi
HF merupakan pasangan dari F - dan H 2 O merupakan pasangan dari H 3 O + .
Air mempunyai sifat ampiprotik karena dapat sebagai basa dan dapat sebagai
asam.
HCl + H 2 O --> H 3 O + + Cl -
Asam Basa
NH 3 + H 2 O ⇄ NH 4 + + OH -
Basa Asam
Manfaat dari teori asam basa menurut Bronsted – Lowry adalah sebagai
berikut:
1. Aplikasinya tidak terbatas pada pelarut air, melainkan untuk semua
pelarut yang mengandunh atom Hidrogen dan bahkan tanpa pelarut.
2. Asam dan basa tidak hanya berwujud molekul, tetapi juga dapat berupa
anion dan kation.
Contoh lain:
1) HAc(aq) + H 2 O(l) --> H 3 O+(aq) + Ac - (aq)
asam-1 basa-2 asam-2 basa-1
HAc dengan Ac - merupakan pasangan asam-basa konyugasi.
H 3 O+ dengan H 2 O merupakan pasangan asam-basa konyugasi.
2) H 2 O(l) + NH 3 (aq) --> NH 4 + (aq) + OH - (aq)
asam-1 basa-2 asam-2 basa-1
H 2 O dengan OH - merupakan pasangan asam-basa konyugasi.
NH 4 + dengan NH 3 merupakan pasangan asam-basa konyugasi.
Pada contoh di atas terlihat bahwa air dapat bersifat sebagai asam (proton
donor) dan sebagai basa (proton akseptor). Zat atau ion atau spesi seperti ini
bersifat ampiprotik (amfoter).
Penulisan Asam Basa Bronsted Lowry
Jadi Asam Basa menurut bronsted-Lowry adalah
- Asam
adalah donor proton (ion hidrogen).
- Basa
adalah akseptor proton (ion hidrogen).
Hubungan
antara teori Bronsted-Lowry dan teori Arrhenius
Teori
Bronsted-Lowry tidak berlawanan dengan teori Arrhenius – Teori Bronsted-Lowry
merupakan perluasan teori Arrhenius.
Ion
hidroksida tetap berlaku sebagai basa karena ion hidroksida menerima ion
hidrogen dari asam dan membentuk air.
Asam
menghasilkan ion hidrogen dalam larutan karena asam bereaksi dengan molekul air
melalui pemberian sebuah proton pada molekul air.
C. MENURUT G.N.LEWIS
Di tahun 1923 ketika Bronsted dan Lowry mengusulkan teori asam-basanya, Lewis juga mengusulkan teori asam basa baru juga. Lewis, yang juga mengusulkan teori oktet, memikirkan bahwa teori asam basa sebagai masalah dasar yang harus diselesaikan berlandaskan teori struktur atom, bukan berdasarkan hasil percobaan.
Teori asam basa LewisAsam: zat yang dapat menerima pasangan elektron.Basa: zat yang dapat mendonorkan pasangan elektron. |
H+ + OH-
H2O (9.30)
Situasi ini sama dengan reaksi fasa gas yang pertama diterima
sebagai reaksi asam basa dalam kerangka teori Bronsted dan Lowry.
HCl(g) + NH3(g)
NH4Cl(s) (9.31)
Dalam reaksi ini, proton dari HCl membentuk ikatan koordinat
dengan pasangan elektron bebas atom nitrogen.
Keuntungan utama teori asam basa Lewis terletak pada fakta bahwa beberapa reaksi yang tidak dianggap sebagai reaksi asam basa dalam kerangka teori Arrhenius dan Bronsted Lowry terbukti sebagai reaksi asam basa dalam teori Lewis. Sebagai contoh reakasi antara boron trifluorida BF3 dan ion fluorida F-.
BF3 + F-–>
BF4- … (9.32)
Reaksi ini melibatkan koordinasi boron trifluorida pada
pasangan elektron bebas ion fluorida. Menurut teori asam basa Lewis, BF3
adalah asam. Untuk membedakan asam semacam BF3 dari asam protik
(yang melepas proton, dengan kata lain, asam dalam kerangka teori Arrhenius dan
Bronsted Lowry), asam ini disebut dengan asam Lewis. Boron membentuk senyawa
yang tidak memenuhi aturan oktet, dan dengan demikian adalah contoh khas unsur
yang membentuk asam Lewis.Karena semua basa Bonsted Lowry mendonasikan pasangan elektronnya pada proton, basa ini juga merupakan basa Lewis. Namun, tidak semua asam Lewis adalah asam Bronsted Lowry sebagaimana dinyatakan dalam contoh di atas.
Dari ketiga definisi asam basa di atas, definisi Arrhenius yang paling terbatas. 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.
pertanyaan :
Assalamu’alaikum Wr. Wb ,
sebelumnya mohon maaf teman-teman , dari bacaan diatas mengenai Teori Bronsted-Lowry ada yang membuat saya
bingung yaitu pernyataan yang mengatakan
bahwa hidroksida, amonia dan air, ketiganya berperilaku sebagai basa karena
ketiganya bergabung dengan ion hidrogen,
mengapa demikian dan bagaimana jika tidak bergabung dengan ion hydrogen melainkan
ion lain, bagaimana penjelasan asam basa mengunakan aturan bronsted –laury dan Arrhenius
? mohon penjelasannya ya teman-teman
Bisa anda jelaskan mengapa asam hidroklorida yang di netralkan oleh larutan amonia tidak muncul ion hidroksida sedikitpun??
BalasHapusamonia adalah basa karena amonia menerima sebuah proton (sebuah ion hidrogen). Hidrogen menjadi tertarik ke pasangan mandiri pada nitrogen yang terdapat pada amonia melalui sebuah ikatan koordinasi.
BalasHapusJika amonia berada dalam larutan, amonia menerima sebuah proton dari ion hidroksonium:
Jika reaksi terjadi pada keadaan gas, amonia menerima sebuah proton secara langsung dari hidrogen klorida:
Cara yang lain, amonia berlaku sebagai basa melalui penerimaan sebuah ion hidrogen dari asam.