ASAM BASA

KATA PENGANTAR


Segala puji hanya bagi Allah SWT, yang memberikan berjuta

nikmat, sehingga pembuatan e-Modul 3D Page Flip Asam Basa

Berbasis Chemistry -Triplet- Representation dapat terselesaikan. e-
modul 3D Page Flip Asam BAsa Berbasis Chemistry -Triplet-

Representation adalah sebuah modul elektronik yang diperuntukkan

bagi peserta didik yang hendak mempelajari asam basa . eModul 3D
Page Flip Asam Basa Berbasis Chemistry-Triplet-Representation

dibuat sebagai salah satu bahan ajar untuk membantu peserta didik
mempelajari topic asam basa dengan menghubungkan ketiga level

representasi (Chemistry-Triplet- Representation). Secara garis besar,

FunChem ini terdiri atas beberapa bagian, yaitu:
1. Content Knowledge

Content Knowledge adalah penjelasan materi tentang konsep

Asam Basa yang disertai dengan 3 representasi (chemistry triplet
representation) dan penanaman nilai UoS (Unity of Sciences)

2. Aku Ingin Tahu
Segmen Aku Ingin Tahu di sini berisi tentang alamat – alamat di

website – website, yang bisa kalian kunjungi untuk melakukan

percobaan melalui dunia maya, ataupun sekedar melihat animasi
molekuler dari suatu reaksi kimia terkait reaksi Asam Basa.





2

3. Aku Mau Begitu


Segmen Aku Mau Begitu berisi tentang profil tokoh – tokoh yang
berjasa pada bidang kimia, ataupun tentang bagaimana kerja

keras usaha para tokoh- tokoh ini dalam perjalanannya mencapai

penemuannya. Diharapkan dengan adanya segmen ini, peserta
didik menjadi termotivasi untuk mengikuti langkah para tokoh

ini, ataupun mampu meneladani semangat dan antusiasme para

tokoh dan usaha keras mereka dalam menggapai apa yang
mereka inginkan.

4. Mari Berlatih

Soal latihan yang disertai dengan pembahasan
5. Learning Log

Ambak adalah lembar refleksi yang berfungsi agar peserta didik

menuliskan apa saja yang telah mereka pahami dan belum
dipahami setelah proses pembelajaran berlangsung.


Semarang, Februari 2020

Penyusun













3

1
Asam Basa



“Heartburn” adalah sensasi terbakar yang menyakitkan di

kerongkongan (tabung yang menghubungkan tenggorokan ke
perut) tepat di bawah dada. Rasa sakit disebabkan oleh asam

klorida (HCl), yang diekskresikan dalam perut untuk membunuh

mikroorganisme dan mengaktifkan enzim yang memecah
makanan.Asam hidroklorat kadang-kadang dapat keluar dari

lambung dan masuk ke esofagus yang dikenal sebagai refluks asam.


















Sumber : www.gfycat.com

Ketika asam hidroklorat dari lambung bersentuhan dengan

lapisan kerongkongan, ion-ion tersebut mengiritasi jaringan
kerongkongan, mengakibatkan sensasi terbakar. Beberapa asam

bisa masuk ke tenggorokan bagian bawah dan bahkan mulut,


4

telah dikembangkan untuk membantu mendiagnosis dan

mengevaluasi perawatan GERD.
Menggunakan tabung yang turun melalui tenggorokan,

seorang dokter menempelkan sensor ke jaringan-jaringan di

kerongkongan pasien. Pasien berjalan seperti biasa bisnis untuk
beberapa hari ke depan sementara perekam memantau pH

esofagus. Sensor akhirnya jatuh dan dilewatkan di bangku. Catatan

pH esofagus dapat dibaca oleh dokter untuk membuat diagnosis
atau untuk mengevaluasi pengobatan.

Dalam bab ini, kita akan belajar perilaku asam dan basa.
Asam dan basa tidak hanya penting bagi kesehatan kita (seperti

yang baru saja kita lihat), tetapi juga ditemukan di banyak produk

rumah tangga, makanan, obat-obatan, dan tentu saja di hampir
setiap laboratorium kimia. Kimia asam-basa adalah juga pusat bagi

banyak biokimia dan biologi molekuler. Blok pembangun protein,

misalnya, adalah asam amino dan molekul yang membawa kode
genetik dalam DNA adalah basa.














6

menghasilkan rasa sakit di tenggorokan dan rasa asam

(karakteristik asam) di mulut. Hampir semua orang mengalami
mulas pada suatu waktu, paling umum setelah makan besar ketika

perut sangat penuh dan kemungkinan untuk refluks adalah yang

terbaik. Aktivitas berat atau berbaring dalam posisi horizontal
setelah makan besar meningkatkan kemungkinan refluks asam

lambung dan mulas yang dihasilkan.

Cara paling sederhana untuk meredakan mulas ringan adalah
dengan menelan berulang kali. Air liur mengandung ion bikarbonat

(HCO3-) yang bertindak sebagai basa dan, ketika tertelan, akan
menetralkan sebagian asam di esofagus. Kemudian dalam bab ini,

kita akan melihat bagaimana bikarbonat bertindak sebagai suatu

basa. Mulas juga dapat diobati dengan antasida seperti Tums, susu
magnesia, atau Mylanta. Obat-obatan yang dijual bebas ini

mengandung lebih banyak basa daripada air liur dan karenanya

melakukan pekerjaan yang lebih baik untuk menetralisirnya asam
sophageal. Bagi sebagian orang, mulas menjadi masalah kronis.

Kondisi medis yang terkait dengan mulas kronis dikenal sebagai

penyakit refluks gastroesofageal (GERD). Pada pasien dengan GERD,
pita otot (disebut sfingter esofagus) di bagian bawah kerongkongan

tepat di atas perut tidak cukup dekat, memungkinkan isi perut

bocor kembali ke kerongkongan secara teratur. Sensor nirkabel




5

Content
knowledge Sifat Asam Basa
Materi Asik

Kamu pernah makan jeruk nggak? Pernah dong yaa, dan

rasanya itu ada asam-asamnya gitu kan? Nah rasanya bisa asam
gitu, karena jeruk tersebut mengandung senyawa asam sitrat. Lalu,

apa saja sih sifat dan klasifikasi asam basa?





















Sumber : www.gfycat.com


Sebagian besar buah-buahan mengandung asam organik lemah,

seperti asam sitrat pada jeruk, asam maleat pada apel dan anggur.










7

Gambar 1. Struktur asam sitrat


Asam nitrat, asam klorida, dan asam sulfat merupakan jenis asam

yang banyak dijumpai di laboratorium. Asam sitrat dan asam asetat
merupakan jenis asam organic yang banyak dijumpai di rumah

tangga, yang mengandung gugus asam karboksilat






Gambar 2. Struktur asam karboksilat









8

Beberapa asam memiliki kemampuan untuk melarutkan logam, dan

mampu merubah kertas lakmus biru menjadi merah. Beberapa
asam yang lazim ditemukan disajikan dalam tabel berikut:


Tabel.1 Beberapa Asam yang Umum Dijumpai
Nama Kegunaan
Asam klorida (HCl) Pembersihan logam; persiapan makanan; pemurnian bijih;
komponen utama asam lambung
Asam sulfat (H2SO4) Pembuatan pupuk dan bahan peledak; produksi pewarna
dan lem; aki mobil; pelapisan tembaga
Asam Nitrat (HNO3) Pembuatan pupuk dan bahan peledak; produksi pewarna
dan lem
Asam Asetat (HC2H3O2) Pabrik plastik dan karet; pengawet makanan; komponen
aktif cuka
Asam sitrat (H3C6H5O3) Ada dalam buah jeruk seperti lemon dan limau; digunakan
untuk mengatur pH dalam makanan dan minuman
Asam Karbonat (H2CO3) Ditemukan dalam minuman berkarbonasi karena reaksi
karbon dioksida dengan air
Asam fosfat (H3PO4) Pembuatan pupuk; buffering biologis; pengawet dalam
minuman


Basa memiliki beberapa sifat : (a) dapat mengubah warna
kertas lakmus merah menjadi biru (b) mampu menetralisir asam,(c)

beberapa basa juga memiliki sifat licin, (d) beberapa memiliki rasa

pahit (jangan pernah mencoba mencicipi larutan di laboratorium
ya…jangaaaan). Beberapa makanan yang mengandung basa,

biasanya memiliki kecenderungan memiliki rasa pahit. Rasa pahit

ini dihubungkan dengan keberadaan alkaloid yaitu suatu basa

9

organic yang ditemukan di tanaman dan terkadang beracun, seperti

alkaloid coniine merupakan komponenaktif dalam hemlock
(tanaman beracun yang menyebabkan kematian filosof Yunani

Socrates).
















Gambar 4. Tanaman Beracun Hemlock mengandung senyawa Coniine
Basa memiliki sifat licin karena mereka bereaski dengan

minyak di lapisan kulit kita untuk membentuk senyawa seperti
sabun. Beberapa larutan pembersih dlam rumah tangga seperti

ammonia, merupakan suatu basa yang berasa licin. Basa dapat

merubah kertas lakmus merah mejadi biru. Beberapa basa yang
umum ditampilkan pada Tabel 2.

TABEL .2 Basa Yang Umum
Nama Kegunaan
Natrium hidroksida (NaOH) Petroleum processing; soap and plastic manufacturing
Kalium hidroksida (KOH) Pengolahan kapas; elektroplating; produksi sabun;
baterai
Natrium bikarbonat Antacid; bahan baking soda; sumber CO2
(NaHCO3)
Natrium karbonat (Na2CO3) Industri gelas dan sabun; pembersih umum; pelembut air
Ammonia (NH3) Deterjen; pembuatan pupuk dan bahan peledak; produksi
serat sintetis

10

Content
knowledge Definisi Asam dan Basa
Materi Asik



Apa karakteristik utama dari molekul dan ion yang
menunjukkan perilaku asam dan basa? Dalam bab ini, kita menguji

tiga definisi yang berbeda: definisi Arrhenius, definisi Brønsted-

Lowry, dan definisi Lewis. Mengapa ada tiga definisi, dan yang mana
yang benar? Seperti yang dicatat Huheey tidak ada definisi "benar".

Sebaliknya, definisi yang berbeda sesuai untuk situasi yang berbeda.




A. Definisi Arrhenius



Pada tahun 1880 seorang kimiawan Swedia yaitu Svante Arrhenius

mengusulkan definisi asam basa sebagai berikut :
Asam : Sebuah senyawa yang menghasilkan ion H+ dalam larutan

yang mengandung air

Basa : Sebuah senyawa yang menghasilkan ion OH- dalam larutan
yang mengandung air

Sebagai contoh dalam definisi Arrhenius, HCl adalah suatu asam

karena dia menghasilkan ion-ion H+ dalam larutan.
HCl(aq) H (aq) + CI (aq)
+
-

11

Hidrogen klorida merupakan suatu senyawa kovalen dan tidak

mengandung ion-ion. Namun, di dalam air, HCl terionisasi
sepenuhnya untuk membentuk ion H+ dan ion Cl-. Ion-ion tersebut

sangat reaktif. Dalam larutan yang mengandung air, mereka

berikatan dengan molekul air sebagaimana dalam reaksi seperti
berikut ini:

HCI








Makroskopis






Bahasa Simbolis Sub Mikroskopis



Gambar 4. Chemistry Triplet Representation
Sumber : http://fg.cns.utexas.edu/fg/course_notebook_chapter_seven.html


Ion H3O disebut ion hydronium, dalam air, ion H selalu berikatan
+
+
dengan molekul H2O membentuk ion-ion hydronium (dengan rumus


12

umum H(H2O)n . Sebagai contoh, ion H+ dapat dihubungkan dengan
+
dua buah molekul air untuk membentuk H(H2O) . Para kimiawan
2+
seringkali menggunakan H+(aq) dan H3O+ (aq) secara bergantian,

namun memiliki maksud untuk mengatakan hal yang sama (ion H+

yang telah larut dalam air). NaOH merupakan suatu basa karena ia
menghasilkan ion-ion OH- dalam larutan.

+
NaOH (aq)  Na (aq) + OH (aq)
-
Salah satu contoh asam lain adalah asam asetat yang seringkali
Anda jumpai terutama bagi pencinta bakso.






































13

https://chemapps.stolaf.edu/jmol/jmol.php?model=CC%28O%29%3DO




B. Definisi Bronsted-Lowry

Definisi kedua menurut Bronsted-Lowry yang diperkenalkan

tahun 1923. Definisi ini berfokus pada transfer ion H+ dalam suatu

reaksi asam basa. Dikarenakan sebuah ion H+ sebuah proton (atom
hydrogen yang kehilangan sebuah elektronnya), maka bisa

dikatakan definisi ini focus pada ide terkait donor proton dan

aseptor proton.
Asam : donor proton (ion H+)

Basa : aseptor proton (ion H+)

Di bawah definisi ini, maka HCl dikatakan suatu asam karena dalam
larutannya, HCl mendonasikan sebuah proton kepada molekul H2O.

-
+
HCl (aq) + H 2 O (l)  H 3 O (aq) + Cl (aq)

14

Definisi dapat menujukkan dengan apa yang terjadi pada ion H+
dari suatu asama (H+ berikatan dengan molekul air membentuk ion

hydronium H3O+). Definisi Bronsted – Lowry juga bekerja dengan

baik dengan basa (seperti NH3) yang tidak mengandung ion OH-
tapi itu masih menghasilkan ion dalam larutan. Dalam definisi

Brønsted – Lowry, adalah basis karena ia menerima proton dari air.


-
+
NH 3 (aq) + H 2 O (l) NH 4 (aq) + OH (aq)

Dalam definisi Brønsted – Lowry, asam (donor proton) dan basa

(akseptor proton) selalu terjadi bersama-sama. Dalam reaksi antara
HCl dan H2O, HCl adalah donor proton (Asam) dan H2O akseptor

proton (basa):


-
HCl(aq) + H 2 O (l)  H 3 O (aq) + Cl (aq)
actd base
(Proton donce) (proton acceptor)


Pada reaksi antara NH3 dan H2O, di sini H2O berperan sebagai
donor proton (asam) dan NH3 adalah aseptor dari suatu proton

(suatu basa).


-
+
NH 3 (aq) + H 2 O (l) NH 4 (aq) + OH (aq)
base actd
(Proton acceptor) (proton donce)


15

Perhatikan bahwa di bawah definisi Brønsted – Lowry, beberapa zat
dapat bertindak sebagai asam atau basa. Zat yang bisa bertindak

sebagai asam atau basa disebut amfoterik. Perhatikan juga apa yang

terjadi ketika sebuah persamaan mewakili Perilaku asam-basa
Brønsted – Lowry dibalik:



-
+
NH 4 (aq) + OH (aq) NH 3 (aq) + H 2 O (l)
actd base

Dalam reaksi ini, NH4+ adalah donor proton (asam) dan OH- adalah
aseptor proton (OH-). Pada reaksi sebelumnya, NH3 yang berperan

sebagai basa, kini berperan sebagai asam (NH4+) dan sebaliknya.

NH4 + dan NH3 adalah pasangan asam-basa konjugat, dua zat yang
terhubung sama lain dengan transfer proton.


Add H + Remove H +



+
NH 3 H 2O -
NH 4 OH
(base) (Conjugate acid) (acid) (Conjugate base)
Conjugate acid-base pair Conjugate acid-base pair









16

Kita dapat mengidentifikasi konjugat pasangan asam-basa sebagai

berikut:

-
+
NH 3 (aq) + H 2 O (l) NH 4 (aq) + OH (aq)

Dalam suatu reaksi asam-bas,
 Suatu basa menerima proton dan menjadi suatu asam

konjugasi

 Suatu asam mendonasikan proton dan menjadi suatu basa
konjugasi




C. Definisi Lewis



Pada tahun 1923, G. N. Lewis mengemukakan teori asam basa yang
lebih luas dibanding kedua teori sebelumnya dengan menekankan

pada pasangan elektron yang berkaitan dengan struktur dan ikatan.

Menurut definisi asam basa Lewis,
asam adalah akseptor pasangan elektron.

basa adalah donor pasangan elektron


Berdasarkan definisi Lewis, asam yang berperan sebagai spesi

penerima pasangan elektron tidak hanya H+. Senyawa yang

memiliki orbital kosong pada kulit valensi seperti BF3 juga dapat


17

berperan sebagai asam. Sebagai contoh, reaksi antara BF3 dan

NH3 merupakan reaksi asam–basa, di mana BF3 sebagai asam Lewis
dan NH3 sebagai basa Lewis. NH3 memberikan pasangan elektron

kepada BF3 sehingga membentuk ikatan kovalen koordinasi antara

keduanya.







Kelebihan definisi asam basa Lewis adalah dapat menjelaskan
reaksi-reaksi asam–basa lain dalam fase padat, gas, dan medium

pelarut selain air yang tidak melibatkan transfer proton. Misalnya,
reaksi-reaksi antara oksida asam (misalnya CO2 dan SO2) dengan

oksida basa (misalnya MgO dan CaO), reaksi-reaksi pembentukan

ion kompleks seperti [Fe(CN)6]3−, [Al(H2O)6]3+, dan
[Cu(NH3)4]2+, dan sebagian reaksi dalam kimia organik.






















18

Mari Berlatih





Tentukan manakah asam dan basa dalam reaksi asam–basa berikut

dengan memberikan alasan yang didasarkan pada teori asam basa
Arrhenius, Brønsted–Lowry, atau Lewis.

1. HCN(aq) + H2O(l) CN−(aq) + H3O+(aq)
2−
2. Ni2+(aq) + 4CN−(aq) [Ni(CN)4] (aq)
Jawab:
1. Berdasarkan teori asam basa Arrhenius, HCN adalah asam

Arrhenius sebagaimana HCN akan melepaskan ion H+ jika

dilarutkan dalam air. Berdasarkan teori Brønsted–Lowry,
HCN adalah asam Brønsted–Lowry karena mendonorkan

proton (H+) sehingga menjadi ion CN− sedangkan H2O

adalah basa Brønsted–Lowry karena menerima proton
sehingga membentuk ion H3O+. Berdasarkan teori Lewis,

H2O adalah basa Lewis karena mendonorkan pasangan
elektron kepada ion H+ yang berasal dari molekul HCN

membentuk ion H3O+ sedangkan H+ dari HCN adalah asam

Lewis karena menerima pasangan elektron dari atom O pada
H2O.

2. Teori Arrhenius dan teori Brønsted–Lowry tidak dapat

menjelaskan reaksi ini. Berdasarkan teori Lewis, CN− adalah


19

basa Lewis karena mendonorkan pasangan elektron kepada

ion Ni sehingga terbentuk ikatan kovalen koordinasi
2+
sedangkan Ni adalah asam Lewis karena menerima
2+
−
pasangan elektron dari CN



















































20

Content
knowledge Reaksi Autoionisasi Air dan
Kw Materi Asik


Studi mengenai reaksi asam basa dalam larutan dengan pelarut air,
konsentrasi ion hydrogen merupakan suatu kunci, karena ia adalah

penentu dari sifat asam atau basa dari suatu larutan. Jika kita

menuliskan H3O+ dengan H+, maka kita bisa menuliskan konstanta
kesetimbangan reaksi autoionisasi dari air.

H2O (l) H (aq) + OH (aq)
-
+































21

Karena sebagian kecil molekul air terionisasi, konsentrasi air [H2O]

tetap tidak berubah, oleh karena itu maka kita bisa menuliskan

Kc [H2O] = Kw = [H+][OH-]
Konstanta kesetimbangan Kw disebut sebagai “ion-product
constant” atau konstanta produk ion, yang merupakan konsentrasi

molar produk ion H+ dan OH pada suhu tertentu. Konsentrasi H3O
+
-
dikalikan dengan konsentrasi OH- akan selalu 1 x 10
-14
Pada suhu 25oC. Jika konsentrasi H3O+ meningkat, maka

konsentrasi OH- pasti menurun untuk menjaga nilai konstanta
kesetimbangan tetap 1 x 10 . Sebagai contoh, jika [H3O ]=1,0 x 10
-3
-14
+
, maka [OH ] dapat diselesaikan melalui cara berikut :
-

-3
-
(1.0 x 10 ) (OH ) = 1.0 x 10 -14
-
(OH ) = 1.0 x 10 -14 = 1.0 x 10 -11 M
1.0 x 10 -3

Pada larutan asam, [H3O ] > OH -
+


Pada larutan basa mengandung tambahan ion OH , sehingga
-
meningkatkan konsentrasi OH dan [H3O ] menurun. Sebagai
-

+
contoh, jika diketahui konsentrasi OH = 1,0 x 10-2 maka
-
konsentrasi [H3O ] :
+
-2
-3
+
(H 3 O ] (1.0 x 10 ) = 1.0 x 10 -14
+
(H 3 O ) = 1.0 x 10 -14 = 1.0 x 10 -12 M
1.0 x 10 -2


22

Pada larutan basa, [OH ] > [H3O ]
-
+

Rangkuman tentang Kw

-14
+
-
Pada larutan netral mengandung [OH ] = [H3O ] = 1,0x10
Pada larutan asam mengandung [OH ] <[H3O ]
+
-
Pada larutan basa mengandung [OH ] > [H3O ]
-
+
Pada semua larutan aqueos, akan selalu ada ion OH dan
-
H3O dengan [OH ] = [H3O ] = Kw= 1,0x10 (pada 25 C)
-14
-
+
+
o
































23

Content
knowledge Kekuatan Asam Basa dan
Ionisasi Asam Basa
Materi Asik



Kekuatan asam dan basa ditentukan oleh derajat ionisasi (α)-

nya, banyak sedikitnya ion H+ dan OH− yang dilepaskan. Asam dan

basa dalam air akan mengalami reaksi peruraian menjadi ion yang
merupakan reaksi kesetimbangan. Oleh karena itu, kekuatan asam

dan basa dapat dinyatakan oleh tetapan kesetimbangannya yaitu,
tetapan ionisasi asam (Ka) dan tetapan ionisasi basa (Kb). Sebagai

contoh, dalam air, HCl hampir terurai sempurna menjadi ion H+ dan

ion Cl−, sedangkan HF hanya terurai sebagian menjadi ion H+ dan
ion F−. Oleh karenanya, HCl disebut sebagai asam kuat dan HF

disebut sebagai asam lemah. Demikian juga, dalam air NaOH hampir

terurai sempurna menjadi ion Na+ dan ion OH−, sedangkan
NH3 hanya terurai sebagian menjadi ion NH4+ dan ion OH−. NaOH

disebut sebagai basa kuat dan NH3 disebut sebagai basa lemah.














24

Gambar 1. Tampilan Chemistry Triplet Representation


Coba perhatikan tingkatan makroskopis dan submikroskopis pada

larutan CH3COOH yang terlarut dalam air, hanya sebagian molekul

yang terlarut terionisasi membentuk H3O dan CH3COO-. Larutan
+
CH3COOH masih memiliki beberapa molekul CH3COOH yang utuh

(tidak terionisasi). Dengan kata lain, suatu larutan CH3COOH 1M
memiliki konsentrasi H3O+ yang jauh lebih rendah dari 1M

dikarenakan tidak semua molekul CH3COOH terionisasi untuk

membentuk H3O .
+







25

Kita ambil contoh lain, ketika HF terlarut dalam air, hanya

sebagian molekul yang terlarut terionisasi membentuk H3O+ dan F-.
LarutanHF masih memiliki beberapa molekul HF yang utuh (tidak

terionisasi). Dengan kata lain, suatu larutan HF 1M memiliki

konsentrasi H3O+ yang jauh lebih rendah dari 1M dikarenakan tidak
semua molekul HF terionisasi untuk membentuk H3O+.


Suatu Asam Lemah
Ketika HF dilarutkan dalam air, hanya beberapa bagian dari molekul
yang akan terionisasi

HF

HF

F -


H 3 O -


Untuk lebih jelasnya klik link berikut yuk supaya lebih jelas

tampilan dan kaitan antara tingkatan Makroskopis-Submikroskopis-
dan simbolik nya:

https://www.youtube.com/watch?v=rKqYE5sZi1s














26

Klik gambar di atas 



Tingkatan keasaman tergantung pada tarikan antara anion dari
asam (basa konjugat) dan ion hidrogen. Misalkan HA adalah suatu

asam. Kemudian, sejauh mana reaksi berikut berlangsung dalam

arah maju tergantung pada kekuatan daya tarik antara H+ dan A-.

-
+
HA (aq) + H 2 O (l) H 3 O (aq) + A (aq)
Asam basa Konjugasi

Jika tarikan antara H+ dan A- lemah, maka reaksi cenderung akan ke

arah ke depan dan asam kuat. Jika tarikan antara H+ dan A- kuat,

maka reaksi cenderung ke arah sebaliknya dan asamnya cenderung
lemah.









27

Strong acid





Weak attraction
Complete ionization




Weak acid





Strong attraction
Partial ionization


Sebagai contoh, dalam HCl basa konjugat (Cl-) memiliki daya tarik
yang relatif lemah terhadap H +, yang berarti bahwa reaksi

sebaliknya tidak terjadi sampai batas tertentu. Berbeda pada kasus
HF, di sisi lain, basa konjugat (F-) memiliki daya tarik yang lebih

besar untuk H+, yang berarti bahwa reaksi balik terjadi pada tingkat

yang signifikan. Secara umum, semakin kuat asam, semakin
lemah basa konjugatnya dan sebaliknya. Ini berarti bahwa jika

reaksi maju (reaksi asam) memiliki kecenderungan tinggi untuk

terjadi, maka reaksi balik (reaksi basa konjugat) memiliki
kecenderungan rendah untuk terjadi.






28

TABLE 15.2 Relative strengths of Conjugate Acid-Base Pairs

ACID CONJUGATE BASE
HCIO4 (perchloric acid) CIO 4 (perchlorate ion)
-
HI (hydroiodic acid) I (iodide ion)
-
HBr (hydrochloric acid) Br (bromide ion)
-
HCl (hydrobromic acid)
CI (chloride ion)
-
H2SO4 (sulfuric acid)
-
HSO 4 (hydrogen sulfatevion ion
Acid strength increases Weak acids Strong Acids H3O (hydronium ion) H2O (water) Acid strength increases
NO 3 (nitrate ion)
HNO3 (nitric acid)
-
+
HSO 4 (hydrogen sulfatevion ion SO 4 (sulphate ion)
2 -
-
HF (hydrofluoric acid)
F (fluoride ion)
-
-
BO 2 (nitrite ion)
HNO2 (nitrous acid)
HCOO (formate ion)
HCOOH (formic acid)
-
CH3COOH (acetic acid)
CH3COO (acetate ion)
-
NH 4 (ammonium ion)
+
HCN (hydrocyanic acid)
CN (cyanide ion)
-
OH (hydroxide ion)
H2O (water) BH3 (ammonia)
-
NH3 (ammonia) NH 2 (amide ion)
-


Perhatikan bahwa dua asam lemah pada Tabel di atas adalah
diprotik, artinya mereka memiliki dua proton terionisasi, dan satu
asam adalah triprotik (tiga proton terionisasi). Mari kita lihat
asam sulfat sejenak. Asam sulfat adalah asam diprotik yang kuat
pada proton pertamanya yang terionisasi, tapi lemah pada ionisasi
kedua

H 2 SO 4 (aq) + H 2 O(l)  H 3 O (aq) + HSO 4 (aq) (ionisasi pertama)
-
+

-
2-
HSO 4 (aq) + H 2 O(l) H 3 O+(aq) + SO 4 (aq) (ionisasi kedua)



29

Basa Kuat

Basa kuat adalah suatu basa yang dapat terdisosiasi secara
sempurna dalam larutan. Sebagai contoh adalah NaOH yang

merupakan suatu

basa kuat.




























NaOH akan terdisosiasi semuanya di dalam larutan nya membentuk

Na (aq) dan OH (aq), dengan kata lain jika kita memiliki 1,0 M NaOH,
+
-
maka larutan tersebut memiliki konsentrasi [oH ] = 1,0M dan [Na ]
+
-
=1,0M. Beberapa jenis basa kuat lain adalah litium hidroksida
(LiOH), kalium hidroksida (KOH), Barium hidroksida Ba(OH)2 .





30

Sebagaimana yang Anda lihat, bahwa basa kuat merupakan

hidroksida pada golongan logam 1A dan 2A.
Basa Lemah

Suatu basa lemah akan menghasilkan OH- dengan cara menerima

suatu proton dari air, mengionisasi air untuk membentuk OH-
sebagaimana persamaan reaksi berikut (symbol B adalah symbol

dari suatu basa lemah):

B(aq) + H2O (l) BH (aq) + OH (aq)
-
+
Berikut ini contoh reaksi basa lemah dengan air yang digambarkan
dalam 3 representasi kimia
NH3(aq) + H2O (l) NH4 (aq) + OH (aq)
+
-





















Tanda panah bolak balik menunjukkan bahwa ionisasi yang terjadi
tidak sempurna. Suatu larutan NH3 sebagian besar mengandung

NH3 dengan beberapa NH4+ dan OH-. Larutan 1,0M NH3 akan
memiliki [OH-]<1,0M.

31

Konstanta Ionisasi Asam (Ka) dan basa (Kb)



Kekuatan relative dari suatu asam lemah dapat dinilai secara

kuantitatif dengan konstanta ionisasi asam (Ka) yang merupakan
tetapan kesetimbangan untuk reaksi ionisasi asam lemah.


+
-
HA (aq) + H 2 O (l) 2H 3 O (aq) + A (aq)
+
-
HA (aq) 2H 3 O (aq) + A (aq)

Konstanta kesetimbangan dari reaksi di atas adalah
-
+
-
+
K a = (H 3 O )(A ) = (H ) (A )
(HA) (HA)
Karena konsentrasi H3O+ sama dengan konsentrasi H+, maka kedua
bentuk ekspresi di atas sama. Meskipun konstanta ionisasi untuk
semua asam lemah relatif kecil, namun besarnya nilai mereka

bervariasi. Semakin kecil konstanta, semakin jauh ke kiri letak titik

ekuilibrium untuk reaksi ionisasi, dan semakin lemah asam.
Tabel di bawah ini mencantumkan beberapa asam lemah yang

umum.

TABLE 15.4 Some Weak Acids
Hydrofluoric acid (HF) Sulfurous acid ( (H 2S0 3) (diprotic)
Acetic acid (HC 2H 3O 2) Carbonic acid ( (H 2CO 3) (diprotic)
Formic acid (HCHO 2) Phosphoric acid ( (H 3PO 4) (triprotic)


32

Tingkat ionisasi dari suatu basa lemah dapat dilihat secara

kuantitiatif melalui nilai Kb yaitu konstanta ionisasi basa sebagai
berikut:




















































33

Content
knowledge Derajat Keasaman
Materi Asik




Hujan Asam Kado Industri Untuk Kerusakan Lingkungan



















Banyak bukti yang meyakinkan tentang hujan dan salju yang turun di USA adalah lebih asam
dibandingkan kondisi normalnya. Embun, kabut dan curah hujan memiliki pH (derajat keasaman)
3 (padahal pH air normal yaitu 7) atau lebih rendah. Dan beberapa penelitian menyebutkan
bahwa turunnya pH hujan ini muncul setelah adanya revolusi industri. Hujan dengan pH yang
sangat rendah ini kemudian disebut sebagai hujan asam. Dampak nya sungguh beragam. Salah
satunya adalah kerusakan lingkungan yang terkait dengan matinya organisme danau dan sungai,
mempercepat terjadinya pelapukan, dan mempercept terjadinya korosi paada bangunan logam
yang reaktif.
Komponen utama penyebab hujan asam adalah adanya gas SO2 dan nitrogen oksida NO2 yang
keduanya merupakan hasil dari proses pembakaran. Zat ini berdifusi ke atmosfer dan bereaksi
dengan air untuk membentuk H2SO4 dan HNO3 yang mudah larut sehingga jatuh bersama air
hujan.
Sumber : Stanitski, et.al. 2000. Chemistry in Context: Applying Chemistry to Society . USA: Mc
Graw Hill Companies



34

Berbicara tentang hujan asam, ternyata menimbulkan

beberapa dampak di lingkungan. Salah satu dampak yang
diakibatkan adanya hujan asam dapat dilihat pada Patung Caryatids.

Patung Caryatids di bawah ini, dibangun oleh Acropolis di Atena

dengan batuan marmer. Kandungan utama dalam batuan marmer
adalah kalsium karbonat. Pada tahun 1980 patung-patung tersebut

dipindahkan ke museum acropolis dan digantikan dengan

replikanya. Hal ini dilakukan karena patung-patung asli terkikis oleh
adanya hujan asam.



















Hal ini sebagaimana disampaikan dalam Al Qur’an QS. Ar-Rum ayat

41-42.


َ
ْ
ْ
ْ
۟ ُ
َّ
ُ
اىلِمَع يِذلٱ َ ضْعَب مُهَقيِذُيِل ِ ساَّىلٱ يِدْيأ ْ تَبَسَك امب زْحَبلٱو زَبلٱ ًِف داَسَفلٱ زهَظ
َ ِّ
َ َ
َ ِ ِ
َّ
َنىُع ِ ج ْ زَي ْ مُهلعَل
َ

35

۟
۟
َّ ُ
َ
َٰ
َ ْ
ُ
مُه ُزَثْكأ َناَك ُلْبَق هِم َهيِذلٱ ةَبِقَع َناَك فْيَك و ُ زظوٱَف ِ ض ْ رلْٱ ًِف او ُ زيِس ْلُق
ۚ
ا
َ
َهيِكزْشُْم
ِ
Yang memiliki arti :
41. telah nampak kerusakan di darat dan di laut disebabkan karena
perbuatan tangan manusia, supaya Allah merasakan kepada mereka
sebahagian dari (akibat) perbuatan mereka, agar mereka kembali
(ke jalan yang benar). 42. Katakanlah: “Adakanlah perjalanan di
muka bumi dan perhatikanlah bagaimana kesudahan orang-orang

yang terdahulu. kebanyakan dari mereka itu adalah orang-orang
yang mempersekutukan (Allah).”


Untuk menentukan apakah kondisi hujan termasuk hujan asam atau
tidak seperti di atas, kita bisa menggunakan ukuran kantitatif yaitu

pH. Skala pH merupakan cara yang praktis dan mudah untuk
menentukan tingkat keasaman dari suatu larutan. Kita dapat

mendefinisikan pH sebagai berikut:


pH = -log [H3O ]
+

Sebuah larutan dengan konsentrasi H3O = 1,0x 10 (bersifat asam),
+
-3
maka perhitungan pH nya adalah sebagai berikut:

pH = -log [H3O ]
+
= -log [1,0 x 10 ]
-3
= -(-3,00) =3,00

36

Sebuah larutan dengan konsentrasi H3O = 1,0x 10 (bersifat netral),
-7
+
maka perhitungan pH nya adalah sebagai berikut:
pH = -log [H3O ]
+
-7
= -log [1,0 x 10 ]
= -(-7,00) =7,00
















































37

Menentukan pH Larutan Asam



Berbicara tentang larutan asam terdapat dua jenis larutan asam
yaitu larutan asam kuat dan asam lemah, oleh karena itu terdapat

dua sumber H3O+ potensial yaitu dari asam itu sendiri dan dari

hasil ionisasi dari air.


+
HA (aq) + H 2O (l) H 3O (aq) + A (aq) Asam kuat atau lemah
-
H 2O (l) + H 2O (l) H 3O (aq) + A (aq) Kw = 1,0 x 10
-
-14
+

Terdapat pengecualian yaitu dalam larutan asam yang sangat encer,
ionisasi air berkontribusi sangat kecil (sehingga bisa diabaikan)

dibandingkan dengan ionisasi asam kuat atau lemah. Oleh karena

itu, kita dapat fokus pada jumlah H3O yang diproduksi oleh asam
+
saja.



A. Asam Kuat


Suatu asam kuat didefinisikan sebagai larutan yang terionisasi

sempurna (kita dapat mengabaikan kontribuso dari autoionisasi
dari air), sehingga konsentrasi dari H3O dalam suatu larutan
+
asam kuat adalah sama dengan konsentrasi dari asam kuat.

38

Sebagai contoh 0,1 M larutan HCl memiliki konsentrasi H3O
+
sebesar 0,1 Msehingga pH nya dapat kita tentukan :
pH = -log [H3O ]
+
= -log [0,1]

= -(-1) =1


B. Asam Lemah

Penentuan pH suatu asam lemah jauh lebih rumit karena kita
tidak bisa mengabaikan konsentrasi H3O yang dihasilkan dari
+
kontribusi reaksi autoionisasi air. Sebagai contoh, jika kita
membuat suatu larutan HCl 0,10M HCl yang merupakan asam

kuat dan 0,10 M asam asetat yang merupakan asam lemah dan

kita mengukur pH nya maka kalian akan mendapatkan hasil
sebagai berikut :

0,10 M HCl akan memiliki pH = 1,00

0,10 M CH3COOH akan memiliki pH = 2,87
pH dari larutan asam asetat lebih tinggi karena dia merupakan

asam lemah, oleh karena itu hanya sebagian yang akan

terionisasi.


Untuk menghitung konsentrasi H3O dari suatu asam lemah
+
membutuhkan penyelesaian masalah kesetimbangan kimia
terlebih dahulu. Misalnya diketahui suatu larutan asam lemah HA


39

dengan konsentrasi 0,1 M dengan suatu konstanta ionisasi Ka,

maka langkah pertama adalah kita perlu melihat reaksi
kesetimbangan yang terjadi antara asam lemah HA dan H2O(l),

sehingga kita bisa menentukan konsentrasi dari H3O+



Reaksi : HA(aq) H3O (aq) A (aq)
+
-

Mula-mula 0,10 M ≈0,00M 0,00M
Reaksi -x +x +x

Setimbang 0.01-x x x


Konsentrasi H3O mula-mula dituliskan sebanding dengan 0,
+
karena kontribusi dari reaksi autoionisasi air terlalu kecil

sehingga bisa diabaikan (seperti penjelasan dari subbab
sebelumnya). Variabel x merupakan representasi jumlah HA

yang terionisasi. Untuk menemukan konsentrasi H3O+ pada saat
setimbang, kita perlu mencari nilai x, melalui rumus konstanta

ionisasi.






Sebagaimana cara menyelesaikan soal kesetimbangan kimia, kita
akan berhubungan dengan masalah persamaan kuadrat. Mari kita

lihat contoh soal beserta cara menyelesaikannya :

40

Prosedur untuk menentukan pH dari asam Lemah

Tentukan pH dari 0,200 M HNO2


1. Tulislah reaksi yang telah setimbang. Buatlah table m, r, s

(mula-mula, reaksi, setimbang).


Reaksi : HNO2(aq) H3O (aq) NO2 (aq)
+
-

Mula-mula 0,200 M ≈0,00M 0,00M

Reaksi
Setimbang


2. Gambarkan perubahan konsentrasi H3O+ menggunakan suatu

variable x (ingat pada kolom reaksi berlaku hukum

perbandingan mol = perbandingan koefisien).


Reaksi : HNO2(aq) H3O (aq) NO2 (aq)
-
+

Mula-mula 0,200 M ≈0,00M 0,00M

Reaksi -x +x +x
Setimbang



3. Jumlahkan masing-masing kolom

+
Reaksi : HNO2(aq) H3O (aq) NO2 (aq)
-


41

Mula-mula 0,200 M ≈0,00M 0,00M

Reaksi -x +x +x

Setimbang 0,200-x x x


4. Masukkan nilai konsentrasi semua specimen pada kondisi

setimbang ke dalam persamaan Ka. Kemudian,
konfirmasikan bahwa rasio nilai x harus kurang dari atau

sama dengan 5%.

























5. Hitung nilai konsentrasi H3O+ dan hitung pula nilai pH.












42

Menentukan pH Larutan Basa



A. Basa Kuat
Untuk menentukan [OH-] dan pH larutan basa kuat relatif

mudah, seperti yang ditunjukkan dalam contoh berikut ini.

Seperti dalam menghitung [H3O+] dalam larutan asam kuat, kita
dapat mengabaikannya kontribusi autoionisasi air ke [OH ] dan
-
hanya fokus pada basa yang kuat itu sendiri.

Sebagai contoh, misal ditanyakan pH dan konsentrasi dari suatu
basa kuat, maka kita dapat menjawab dengan tahapan berikut

ini:


Berapakah konsentrasi OH- dan tentukan pH dari larutan

0,225 M KOH

Langkah-Langkah
Menjawab

a) Kita lihat dulu KOH Basa kuat

termasuk basa kuat
atau basa lemah

b) Tuliskan reaksi yang

terjadi (Jika merupakan 0,225M 0,225M


43

basa kuat, artinya 0,225M

reaksi ionisasi terjadi

secara sempurna)
-
-
c) Tentukan nilai [OH ] [OH ]= 0,225
d) Tentukan nilai pH pH = 14-pOH = 14-(-log [OH ])
-
dengan rumus = 14-(- log (0,225))
pH = 14-pOH = 13,353










































44

Mari Berlatih





Contoh 1. Calculating from pH [H 3O ] or [OH ]
+
-
Calculate the pH of each of the following solutions at 25 C and indicate whether the
0
solution is acidic or basic.
(a) [H 3O] = 1.8 X 10 M (b) [OH ] = 1.3 x 10
-2
-4
-

Solution
(a) To calculate pH, substitute the given pH = -log[H 3O ]
+
[H 3O ] into the pH equation. Since pH = -log(1.8 x 10-4 )
+
<7, this solution is acidic. = (-3.74)
= 3.74 (acidic)
-
(b) First use K w to find [H 3O] from [OH ] [H 3O ] = K w = 1.0 x 10 -14
+
[H 3O ] (1.3 x 10 ) = 1.0 x 10-14
+
-2
Then substitute [H 3O] into the pH [H 3O ] = 1.0 x 10 = 7.7 x 10 -13 M
+
14
expression to find pH. 1.3 x 10
-2
+
pH = - log [H 3O ]
Since pH >7, this solution is basic. = - log (7.7 x 10 )
-13
= - (-12.11)
= 12.11 (basic)













45

Contoh 2. Calculate the pH of (a) a 1.0 x 10 M HCI salutation and (b) a 0.020 M
-3
Ba (OH) 2 solution.

Solution
(a) Since HCI is a strong acid, it is completely ionized in solution:
+
-
HCI (aq)  H (aq) + CI (aq)
The concentration of all the species (HCI, H , and CI ) before and after ionization
+
-
can be represented as follows:
+
-
HCI (aq)  H (aq) + CI (aq)
Initial (M): 1.0 x 10 0.0 0.0
-3
Change (M): -1.0 x 10 +1.0 x 10. -3 + 1.0 x 10 -3
-3
-3
Final (M): 0.0 1.0 x 10 1.0 x 10 -3

A positive (+) change represents an increase and a negative (-) change indicates a
decrease in concentrations. Thus
[H ] = 1.0 x 10 M
-3
+
pH= -log (1.0 x 10 -3
= 3.00
-
(b) Ba (OH) 2 is a strong base : each Ba (OH) 2 unit proceduces two OH ins:
-
Ba(OH) 2(aq)  Ba (aq) + 2 OH (aq)
2+
























46

Content
knowledge Indikator Asam-Basa
Materi Asik



Indikator itu merupakan suatu senyawa kompleks yang bisa

bereaksi dengan asam dan basa. Dengan indikator, kita jadi bisa

mengetahui suatu zat bersifat asam atau basa. Nah indikator sendiri
terbagi menjadi beberapa jenis, yaitu indikator alami, indikator

universal, dan yang paling umum digunakan adalah kertas lakmus

dan pH meter. Biar lebih jelas lagi, yuk baca penjelasannya di
bawah ini!


1. Indikator alami

Kamu tahu apa itu indikator alami? Indikator alami itu adalah

indikator yang dibuat menggunakan ekstrak tumbuhan-tumbuhan
seperti bunga, umbi, kulit buah, juga daun-daun

berwarna. Nah contoh spesifiknya itu kunyit, kubis merah, kubis

ungu, bunga sepatu, bunga mawar, bayam merah, geranium.
Dengan menggunakan indikator ini, kita bisa nih menentukan suatu

larutan bersifat asam, basa, atau netral. Cara mengetahuinya itu
dengan meneteskan ekstrak tumbuhan tadi ke dalam sebuah

larutan, kemudian lihat perubahan warnanya. Dari perubahan




47

warna itulah kita bisa tahu mana larutan yang mengandung asam

atau basa.


Ekstrak tanaman Warna asli Perubahan warna dalam Perubahan warna
larutan asam dalam larutan basa

Kubis merah Ungu/merah Merah muda Hijau
lembayung

Bunga sepatu Merah tua Merah Kuning

Bunga mawar Merah muda Merah muda Hijau

Bayam merah Merah Merah muda Kuning

Kunyit Jingga Kuning Merah
tua/oranye

Geranium Merah Jingga tua/orange Kuning




2. Indikator universal


Berbeda dengan indikator alami, indikator universal merupakan

campuran dari berbagai macam indikator yang dapat

menunjukkan pH (power of hydrogen) suatu larutan dari
perubahan warnanya. Untuk menunjukkan keasaman dan kebasaan,

kamu bisa lihat pada rentang pH 1-14. Oke, sekarang kita lihat

warna-warna yang menandakan pH larutan yang telah ditambahkan
indikator universal:




48

Rentang pH Keterangan Warna
<3 Asam Kuat Merah

3-6 Asam lemah Jingga/Kuning
7 Netral Hijau
8-11 Basa lemah Biru

>11 Basa kuat Ungu/violet

Kamu bisa lihat kan ada warna kuning, merah, hijau, juga biru.

Untuk yang warna kuning sampai merah itu menunjukkan larutan

asam, kemudian warna biru sampai biru tua, begitu juga ungu itu
menunjukkan larutan basa, sedangkan warna hijau berarti

menunjukkan bahwa larutan tersebut netral.

Sekarang kita lihat komponen indikator universalnya.


Indikator Warna pada Rentang Warna pada
pH rendah pH transisi pH tinggi

Timol biru (transisi pertama) Merah 1,2 – 2,8 Kuning
Metil merah Merah 4,4 – 6,2 Kuning
Bromotimol biru Kuning 6,0 – 7,6 Biru
Timol biru ( transisi kedua) Kuning 8,0 – 9,6 Biru
Fenolftelein Tak berwarna 8,3 – 10,0 Fuchsia








49

Indikator universal dapat berbentuk kertas maupun larutan, begini

penjelasannya ya:
1. Kertas

Kertas di sini berupa kertas serap berbentuk strip, dan tiap kotak

kemasan indikator jenis ini
dilengkapi dengan peta

warna. Nah cara menggunakannya

itu mudah banget. Kamu tinggal
mencelupkan sehelai kertas

indicator ke dalam larutan yang akan
kamu ukur pH-nya. Jika berubah

menjadi merah, berarti larutan

tersebut asam, jika berwarna biru,
maka larutan tersebut basa.

2. Larutan

Salah satu contoh dari larutan indikator universal ini adalah
larutan metil jingga (Metil Orange = MO). Nah, jika pH-nya kurang

dari 6, larutan ini akan berwarna jingga, sedangkan pada pH lebih

dari 7, warnanya menjadi kuning. Kamu sudah tahu kan rentang pH
beserta warna-warnanya? Yap, seperti yang sudah dijelaskan pada

tabel di atas.





50