Asam Basa: 2012

Rabu, 13 Juni 2012

Home

Selamat Datang di website Belajar Asam Basa

Website ini berisi materi Asam Basa SMA kelas XI yang meliputi pengertian asam basa, teori asam basa, perhitungan pH, serta dilengkapi juga dengan evalusi untuk mengecek pemahaman siswa.

Pembuatan website dimaksudkan untuk memenuhi tugas akhir dari mata kuliah Pengembangan Media Pembelajaran.

Biodata Pembuat Website :
Nama : Rizky Dwi Fitriani
Kelas : Pendidikan Kimia B 2009
NIM : 093194212
Jurusan : Kimia - Universitas Negeri Surabaya
e-mail : rizkydwifitriani@ymail.com

Semoga website ini bermanfaat bagi siswa SMA untuk memperoleh literatur atau sumber materi asam basa. Selain itu pembuatan website ini juga diharapkan dapat memberikan solusi mengenai keterbatasan waktu tatap muka di sekolah antara guru dengan siswa. Dengan adanya website ini siswa tetap dapat memperoleh materi. Disisi lain website ini juga diharapkan dapat meingkatkan keterampilan psikomotor siswa dalam memanfaatkan teknologi informasi yang semakin berkembang ini.

Tentunya pembuatan website ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu masukan positif yang dapat meningkatkan kualitas website ini sangat diharapkan. Anda dapat mengirimkannya melalui e-mail yang tertera diatas.

Salam
Rizky Dwi Fitriani

Selasa, 12 Juni 2012

Kompetensi Pembelajaran

Standar Kompetensi : Memahami sifat-sifat larutan asam-basa, metode pengukuran, dan terapannya.

Kompetensi Dasar : Mendeskripsikan teori-teori asam basa dengan menentukan sifat larutan dan menghitung pH larutan.

Indikator Pembelajaran :

Menjelaskan pengertian dan sifat-sifat dari larutan asam dan basa.
Menjelaskan teori asam dan basa menurut Arrhenius.
Menjelaskan teori asam dan basa menurut Bronsted dan Lowry.
Menuliskan persamaan reaksi asam dan basa menurut Bronsted dan Lowry dan menunjukkan pasangan asam dan basa konjugasinya.
Menjelaskan pengertian asam dan basa menurut Lewis.
Mengidentifikasi sifat larutan asam dan basa dengan berbagai indikator.
Menghitung dan menentukan tetapan kesetimbangan air (Kw)
Menjelaskan pengertian kekuatan asam dan menyimpulkan hasil pengukuran pH dari beberapa larutan asam dan basa yang konsentrasinya sama.
Menghubungkan kekuatan asam atau basa dengan derajat pengionan ( α ) dan tetapan asam (Ka) atau tetapan basa (Kb).
Menghitung pH larutan asam atau basa yang diketahi konsentrasinya.

Pengertian Asam dan Basa

Asam didefinisikan sebagai senyawa yang menghasilkan ion hidrogen (H⁺) ketika larut dalam pelarut (biasanya air).

Basa didefinisikan sebagai senyawa yang menghasilkan ion hidroksida (OH^-) ketika larut dalam pelarut air.

Asam Basa Dalam Kehidupan Sehari-Hari

Contoh-contoh Asam

Asam dapat dengan mudah kita temui dalam kehidupan sehari-hari. Dalam makanan, minuman, buah-buahan, air hujan bahkan di dalam tubuh kita. Berdasarkan asalnya, asam dikelompokkan menjadi 2 kelompok, yaitu asam organik dan asam mineral.

Asam organik berasal dari sumber alami (tumbuhan dan hewan), umumnya bersifat asam lemah. Contoh asam organik adalah asam sitrat terdapat dalam buah jeruk, asam format terdapat dalam gigitan/sengatan semut dan sengatan lebah dan asam asetat yang terdapat dalam cuka makan. Asam mineral adalah senyawa asam seperti asam klorida (asam lambung) terdapat dalam sistem pencernaan manusia dan hewan. Asam mineral banyak juga dimanfaatkan oleh manusia untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari dan umumnya bersifat asam kuat. Contoh asam mineral adalah asam klorida yang digunakan secara luas dalam industri, asam sulfat untuk aki mobil dan asam fluorida yang biasanya digunakan pada pabrik kaca.

Berdasarkan kekuatannya asam dibagi menjadi dua jenis, yaitu asam kuat dan asam lemah. Kekuatan suatu asam dapat ditentukan dari kemampuannya melepaskan ion hidrogen yang bermuatan positif (ion H⁺) ketika dilarutkan dalam air. Semakin banyak ion H⁺ yang dilepaskan, semakin kuat sifat asamnya.

Berikut ini adalah tabel beberapa contoh asam kuat dan asam lemah.

Contoh-contoh Basa

Sama halnya dengan zat asam, zat basa juga dapat dengan mudah kita temui dalam kehidupan sehari-hari. Sifat licin dan rasanya yang pahit merupakan cara mudah untuk mengenali zat basa. Beberapa contoh zat basa yang sering digunakan adalah:

Natrium hidroksida / soda api / soda ash dan kalium hidroksida, sebagai bahan baku pembersih dalam rumah tangga, misalnya sabun mandi, sabun cuci, detergen, pemutih dan pembersih lantai
Magnesium hidroksida dan aluminium hidroksida, terkandung dalam obat nyeri lambung (antasid)
Amoniak, untuk pelarut desinfektan (pencegah terjadinya infeksi) dan bahan baku pupuk urea

Sama seperti asam, basa juga dibedakan menjadi basa kuat dan basa lemah. Kekuatan suatu basa dapat ditentukan dari kemampuannya melepaskan ion hidroksida yang bermuatan negatif (ion OH^-) ketika dilarutkan dalam air. Semakin banyak ion OH^- yang dilepaskan, semakin kuat sifat basanya. Semua rumus kimia basa umumnya mengandung gugus OH^-.

Jika diketahui rumus kimia suatu basa, maka untuk memberi nama basa, cukup dengan menyebut nama logam dan diikuti kata hidroksida. Berikut ini tabel beberapa contoh basa kuat dan basa lemah:

Teori Asam Basa Arhenius

Arhenius mendefinisikan :

Jumlah ion H⁺ yang dapat dihasilkan oleh 1 molekul asam disebut valensi asam, sedangkan ion negatif yang terbentuk dari asam setelah melepaskan ion H⁺ disebut ion sisa asam. Beberapa contoh asam diberikan pada tabel :

Jumlah ion OH^- yang dapat dilepaskan oleh satu molekul basa disebut valensi basa. Beberapa contoh basa diberikan pada tabel :

Teori Asam Basa Bronsted-Lowry

Menurut Bronsted-Lowry :

Perhatikan reaksi berikut :

Dari reaksi di atas terlihat bahwa CH₃COOH memberi 1 proton (H⁺) kepada H₂O, sehingga CH₃COOH bersifat sebagai asam dan H₂O bersifat sebagai basa.

Asam Basa Konjugasi

Bronsted-Lowry juga menyatakan bahwa jika suatu asam memberikan proton (H⁺), maka sisa asam tersebut mempunyai kemampuan untuk bertindak sebagai basa. Sisa asam tersebut dinyatakan sebagai basa konjugasi. Demikian pula untuk basa, jika suatu basa dapat menerima proton (H⁺), maka zat yang terbentuk mempunyai kemampuan sebagai asam disebut asam konjugasi.

Pada reaksi tersebut terlihat bahwa H₂O dapat bersifat sebagai asam dan basa. Zat yang demikian disebut zat amfoter. Zat amfoter artinya zat yang memiliki kemampuan untuk bertindak sebagai asam atau basa. Contoh lain yang termasuk amfoter adalah HCO₃^–.

Contoh basa konjugasi:

Asam → Proton + Basa Konjugasi

HCl(aq) ⇄H⁺(aq) + Cl^–(aq)

H₂O(aq) ⇄H⁺(aq) + OH^–(aq)

H₂SO₄(aq) ⇄H⁺(aq) + SO₄^2–(aq)

NH₄ +(aq) ⇄H⁺(aq) + NH

Contoh asam konjugasi sebagai berikut.

Basa +Proton → Asam Konjugasi

NH₃(aq) + H⁺(aq) ⇄ NH₄⁺(aq)

H₂O(aq) + H⁺(aq) ⇄ H₃O⁺(aq)

OH^–(aq) + H⁺(aq)⇄ H₂O(aq)

CO₃^2–(aq) + H⁺(aq) HCO₃^–(aq)

Perhatikan reaksi berikut:

HCl(aq) + H₂O(l) ⇄ H₃O+(aq) + Cl^‑(aq)

Pasangan asam-basa setelah terjadi serah terima proton dinamakan asam basa konjugasi.

a. HCl dan Cl^– merupakan pasangan asam-basa konjugasi. HCl adalah asam konjugasi dari Cl^–dan Cl^– adalah basa konjugasi dari HCl.

b. H₂O dan H₃O⁺ merupakan pasangan asam-basa konjugasi. H₂O adalah basa konjugasi dari H₃O⁺ dan H₃O⁺ adalah asam konjugasi dari H₂O.

Berikut ini contoh pasangan asam-basa konjugasi pada beberapa reaksi.

a. HNO₃(aq)+ H₂O(l) ⇄H₃O+(aq)+ NO₃^–(aq)

b. H₂O(l) + CN^–(aq) ⇄ HCN(aq)+ OH^–(aq)

c. H₂SO₄(aq)+ OH^–(aq) ⇄ HSO₄^–(aq) + H₂O(aq)

Teori Asam Basa Lewis

Lewis mendefinisikan :

Contoh :

Dalam kulit valensi atom N dalam molekul NH₃, terdapat 3 (tiga pasang ikatan (N-H) dan 1 (satu) pasang elektron tidak berpasangan (:), sedangkan untuk atom B dalam molekul BF₃, terdapat 3 (tiga pasang elektron yang berikatan (B-F). Sepasang elektron tida berikatan dapat disumbangkan kepada atom pusat B yang kemudian digunakan bersama-sama, sehingga terjadi ikatan kovalen koordinasi (B-N).

Identifikasi Asam dan Basa

Menguji suatu zat bersifat asam atau basa, proses yang dilakukan tidak dianjurkan dengan cara mencicipinya, karena banyak zat asam atau basa yang dapat merusak kulit (korosif) atau bahkan bersifat racun. Asam dan basa dapat diidentifikasi dengan menggunakan zat yang disebut indikator.

Indikator adalah zat yang dapat memberi warna berbeda dalam lingkungan asam dan lingkungan basa. Indikator dapat dibedakan menjadi indikator alami dan indikator buatan. Prinsip indikator adalah bahan yang memberikan warna berbeda pada lingkungan asam dan basa. Pada umumnya bahan yang memiliki warna menyolok memiliki sifat memberikan warna yang berbeda pada kedua suasana tersebut.

Berdasarkan asalnya, indikator asam basa dapat dibedakan menjadi :

Berikut ini adalah tabel warna dalam larutan asam dan basa beberapa indikator:

Berikut akan ditampilkan video identifikasi bahan-bahan dalam kehidupan sehari-hari menggunakan kubis merah :

Tetapan Kesetimbangan Air (Kw)

Air merupakan pelarut yang unik, masih ingatkah kalian pengertian asam dan basa menurut Bronsted-Lowry? Apakah air termasuk asam atau basa? Menurut Bronsted-Lowry, air dapat bertindak sebagai asam maupun basa (bersifat amfoter). Air berfungsi sebagai basa dalam reaksi dengan asam-asam seperti HCl dan CH₃COOH, namun juga berfungsi sebagai asam dalam reaksi dengan basa seperti NH₃. Air merupakan elektrolit yang sangat lemah karena hanya sebagian kecil dari air terionisasi menjadi ion H⁺ dan OH^- :

Tetapan kesetimbangan untuk air yaitu :

Karena fraksi molekul air yang terionisasi sangat kecil, konsentrasi air yaitu H₂O hampir-hampir tidak berubah. Dengan demikian :

K [H₂O] = Kw = [H⁺] [OH^-]

Konstanta kesetimbangan air (Kw) merupakan hasil kali antara konsentrasi molar ion H⁺ dengan ion OH^- pada suhu tertentu. Dalam air murni pada suhu 25^oC, konsentrasi ion H⁺ sama dengan ion OH^-. Penambahan suatu asam akan menyebabkan [H+] dalam larutan bertambah, tetapi tidak akan mengubah hasil kali [H⁺] dan [OH^-]. Hal ini disebabkan karena kesetimbangan akan bergeser ke kiri yang menyebabkan pengurangan [OH^-], begitu pula sebaliknya. Sehingga :

Dalam air murni (larutan netral) : [H⁺] = [OH^-]

Dalam larutan asam : [H⁺] > [OH^-]

Dalam larutan basa : [H⁺] < [OH^-]

Berikut ini merupakan harga tetapan kesetimbangan air pada suhu tertentu:

Konsep pH

Derajat keasaman dan kebasaaan adalah bilangan yang menyatakan jumlah ion hidrogen (H⁺) dan jumlah ion hidroksil (OH^-) dalam suatu zat. Nilai derajat keasaman dan kebasaan suatu zat tergantung pada jumlah ion H⁺ dan OH^- di dalam air.

Semakin asam suatu zat, semakin banyak ion H⁺ dan semakin sedikit jumlah ion OH^- di dalam air. Sebaliknya semakin basa suatu zat, semakin sedikit jumlah ion H⁺ dan semakin banyak ion OH^- di dalam air. Jumlah ion H⁺ dan OH^- di dalam air dinyatakan dengan pH atau pOH.

Derajat keasaman atau kebasaan suatu zat hanya dinyatakan dengan skala pH. Derajat keasaman suatu zat (pH) ditunjukkan dengan skala 0-14.

Sifat asam atau basa ditentukan oleh skala pH seperti berikut:

Larutan dengan pH < 7 bersifat asam.
Larutan dengan pH = 7 bersifat netral.
Larutan dengan pH > 7 bersifat basa.

Semakin kecil nilai pH, maka zat tersebut semakin bersifat asam. Sedangkan semakin besar nilai pH suatu zat, maka zat tersebut semakin bersifat basa.

Dalam bentuk matematis pH dapat dinyatakan sebagai persamaan berikut :

pH = –log [H⁺]= log pH = [H⁺]^-1
pOH = –log [OH^–] = log pOH = [OH^-]^-1

Berdasarkan definisi tersebut, pH dan pOH untuk air pada 25°C dapat dihitung sebagai berikut.
pH = –log [H⁺] = –log (1,0 × 10^–7) = 7
pOH = –log [OH ] = –log (1,0 × 10^–7) = 7

Prosedur yang sama juga diterapkan untuk menghitung tetapan ionisasi air, yaitu pKw.
Kw = [H⁺] [OH^– ] = 1,0 × 10^–14
pKw = pH + pOH = 14
pH = 14 – pOH dan pOH = 14 – pH

Hubungan α, Ka, dan Kb

Kekuatan asam ditentukan oleh kemampuan menghasilkan ion H⁺. Semakin banyak ion H⁺ yang dihasilkan, semakin kuat sifat asamnya. Begitu juga dengan kekuatan basa, sangat ditentukan oleh kemampuan menghasilkan ion OH^-. Semakin banyak ion OH^- yang dihasilkan, semakin kuat sifat basanya. Jumlah ion H⁺ atau ion OH^- yang dihasilkan ditentukan oleh nilai derajat ionisani (α), yang dirumuskan sebagai berikut :

Makin besar Ka, maka makin kuat kuat asam

Makin besar Kb, maka makin kuat kuat basa

Asam kuat atau basa kuat adalah asam atau basa yang dalam air sebagian besar atau seluruh molekulnya terurai menjadi ion-ionnya.
Asam lemah atau basa lemah adalah asam atau basa yang dalam air sebagian kecil molekulnya terurai menjadi ion-ionnya.

Menghitung pH Asam

Untuk menyatakan nilai pH suatu larutan asam, maka yang paling awal harus ditentukan (dibedakan) antara asam kuat dengan asam lemah.

pH Asam Kuat

Bagi asam-asam kuat ( α = 1), maka menyatakan nilai pH larutannya dapat dihitung langsung dari konsentrasi asamnya (dengan melihat valensinya).

Contoh:

Hitunglah pH dari 100 ml larutan 0.001 M HCl !

HCl(aq) à H⁺(aq) + Cl^-(aq)
[H⁺] = [HCl] = 0.001 = 10^-3 M
pH = – log 10^-3 = 3

Hitunglah pH dari 0,05 M H₂SO₄!

H₂SO₄(aq) à 2 H⁺(aq) + SO₄^2-(aq)

[H⁺] = 2[H₂SO₄] = 2 x 0.05 = 10^-1 M
pH = – log 10^-1 = 1

pH Asam Lemah

Bagi asam-asam lemah, memiliki harga derajat ionisasinya (0 < α < 1) yang berarti senyawa ini terionisasi tidak sempurna sehingga masih ada molekul yang tidak terionisasi.

Contoh:

Hitunglah pH dari 0,1 M CH₃COOH, jika diketahui Ka = 10^-5

Menghitung pH Basa

pH Larutan Basa Kuat

Untuk menentukan pH larutan basa kuat ( α = 1), maka terlebih dahulu dihitung nilai pOH larutan dari konsentrasi basa.

Contoh:
a. Hitunglah pH dari 100 ml larutan KOH 0.1 M

KOH(aq) à K⁺ (aq) + OH^–(aq)

[OH^–] = 1 x [KOH] = 0.1 = 10 ^–1
pOH = – log [OH ^– ] = – log 10 ^–1
Jadi pH = 14 – pOH = 14 – 1 = 13

b. Hitunglah pH dari 500 ml larutan Ca(OH)2 0.01 M

Ba(OH)₂(aq) à Ba²⁺(aq) + 2 OH^– (aq)
[OH ^–] = 2 x [Ba(OH)₂] = 2 x 0.01 = 2.10 ^–2 M
pOH = – log [OH^–] = – log 2.10 ^–2
pOH = 2 – log 2
Jadi pH = 14 – pOH = 14 – (2 – log 2) = 12 + log 2

pH Larutan Basa Lemah
Bagi basa-basa lemah, memiliki harga derajat ionisasinya (0 < α < 1) yang berarti senyawa ini terionisasi tidak sempurna sehingga masih ada molekul yang tidak terionisasi.

Contoh :
Hitunglah pH dari 100 ml 0.001 M larutan NH4OH, jika diketahui tetapan ionisasi basa, Kb = 10 ^–5

X-tra : Evaluasi Materi Asam Basa

1. Zat yang dalam air dapat menghasilkan ion hidrogen positif disebut…
a. Basa b. garam c. asam d. Larutan

2. Zat yang dalam air dapat menghasilkan ion hidroksida disebut…
a. Asam b. basa c. garam d. Larutan

3. Contoh asam yang dapat dijumpai sehari-hari, kecuali...
a. Sabun b. vitamin C c. cuka d. Aspirin

4. Berikut termasuk indikator alami, yaitu…
a. Bunga sepatu, kunyit c. kulit manggis, lengkuas
b. Jahe lengkuas d. jahe, kubis, ungu

5. Kertas lakmus merah jika dimasukkan dalam suatu larutan sehingga menghasilkan warna merah, maka larutan bersifat…
a. Basa b. garam c. netral d. asam

6. Sifat basa yaitu…

a. Sebagian bereaksi dengan logam menghasilkan H₂

b. Memiliki rasa asam

c. Menghasilkan ion OH^- dalam air

d. Menghasilkan ion H⁺ dalam air

7. Dari beberapa indikator

Indikator	Trayek pH	Perubahan warna
Metil jingga	3,1 - 4,4	Merah-jingga
Metil merah	4,2 - 6,2	Merah-kuning
Bromtimol biru	6,0 - 7,6	Kuning-biru
Fenoptalein	8,3 - 9,6	Tak berwarna-merah

Suatu sampel air sungai diuji pH dengan ditetesi beberapa indikator :

- Dengan metil jingga berwarna jingga

- Dengan metil merah berwarna kuning

- Dengan bromtimol biru berwarna biru

- Dengan PP tak berwarna

Maka pH sungai diperkirakan sekitar…

a. 3,1 < pH < 7,6 c. 6,0 < pH < 8,3

b. 7,6 < pH < 8,3 d. 5,4 < pH < 6,0

8. Definisi asam menurut Lewis adalah…

a. Donor proton c. Spesi yang melepaskan ion H+ e. Donor pasangan elektron

b. Akseptor proton d. Akseptor pasangan electron

9. Yang termasuk asam Lewis adalah…

a. CaO b. MgO c. Al³⁺ d. F^-

10. Harga tetapan ionisasi dari basah lemah LOH 0,1 M yang mengurai dalam air sebanyak 2% adalah

a. 6x10^-5

b. 5x10^-5

c. 4x10^-5

d. 3x10^-5

11. Diketahui reaksi :

HCOOH(aq) + HNO₂(aq) à HCOOH₂⁺(aq) + NO₂^-(aq)

Berikut yang merupakan pasangan asam basa konjugasi adalah

a. HCOOH dan HNO₃

b. HCOOH dan HCOOH₂⁺

c. HCOOH dan NO₂^-

d. NO₂^- dan HCOOH₂⁺

e. HNO₂ dan HCOOH₂⁺

12. Tabel harga Ka beberapa asam adalah sebagai berikut :

No.	Asam	Ka
1.	HA	6,2 x 10^-8
2.	HB	1,2 x 10^-2
3.	HC	7,0 x 10^-4
4.	HD	6,7 x 10^-5
5.	HE	9,6 x 10^-7

Diantara asam-asam tersebut yag bersifat paling lemah adalah

a. HA

b. HB

c. HC

d. HD

13. Jika larutan P memiliki pH = 5 dan larutan Q memiliki pH = 6, perbandingan konsentrasi ion hidrogen dalam larutan P dan dalam larutan Q...

a. 1 : 0,1

b. log 5 : log 6

c. 1 : 10

d. 5 : 6

14. Jika 1 mL larutan NaOH 1 M ditambahkan ke dalam 1 L air, larutan ini akan memiliki pH sekitar...
a. 11
b. 9
c. 7
d. 5

15. Jika 90cm³ air ditambahkan ke dalam 10 cm³ larutan HCl 0,1 M, pH larutan berubah dari....

a. 1 menjadi 2

b. 1 menjadi 3

c. 1 menjadi 5

d. 1 menjadi 4

Kunci Jawaban

1. C 2. B 3. A 4. A 5. D

6. C 7. B 8. D 9. C 10. C

11. B 12. A 13. D 14. A 15. A