Kekuatan asam dan basa

Mata Pelajaran : Kimia

Kelas : XI IPA 2

Kode KD : 3.10 Menjelaskan konsep asam dan basa serta kekuatannya dan kesetimbangan pengionannya dalam larutan

4.10 Menganalisis trayek perubahan pH beberapa indikator yang diekstrak dari bahan alam melalui percobaan

Materi Pembelajaran : Asam Basa

Sub MAteri : Kekuatan asam dan basa

Tujuan Pembelajaran : Melalui model Problem Base Learning dengan pendekatan scientific approach,peserta didik mampu Menghitung pH larutan asam kuat dan basa kuat serta asam lemah dan basa lemah dengan mengembangkan sikap regiolisitas ( beriman, bertaqwa , menjalankan segala perintah – Nya ) dan memiliki sikap santun, mandiri , aktif,kreatif , kritis dan penuh rasa percaya diri.

Assalamualaikum Wr WB ..

Asam dan basa merupakan dua golongan senyawa kimia yang banyak memiliki peranan penting dalam kehidupan sehari-hari. Tidak hanya terdapat dalam makanan, obat-obatan, produk-produk rumah tangga, dan bahan baku industri, asam dan basa juga merupakan komponen krusial dalam tubuh makhluk hidup.

Kekuatan Asam dan Basa

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.

Tetapan ionisasi asam (Ka)

Secara umum, reaksi kesetimbangan larutan asam HA dalam air dapat ditulis sebagai berikut.

HA(aq) ⇌ H+(aq) + A−(aq)

Tetapan ionisasi asam Ka dapat dirumuskan seperti berikut.

$K_a = \frac{[H^+][A^-]}{[HA]}$

asam kuat (contoh: HCl, HBr, HI, HNO3, HClO4, H2SO4)

Dalam air, hampir seluruh asam kuat terurai menjadi ion-ionnya, sehingga derajat ionisasi α ≈ 1. Dengan demikian, nilai Ka dari asam kuat sangat besar. Untuk nilai Ka yang sangat besar, maka dapat dianggap bahwa asam terurai sempurna menjadi ion-ionnya dan konsentrasi ion H+ dapat dihitung dari konsentrasi asam ([HA]setimbang ≈ [HA]awal = Ma) dan valensi asamnya.

etapan ionisasi asam (Ka)

Secara umum, reaksi kesetimbangan larutan asam HA dalam air dapat ditulis sebagai berikut.

HA(aq) ⇌ H+(aq) + A−(aq)

Tetapan ionisasi asam Ka dapat dirumuskan seperti berikut.

$K_a = \frac{[H^+][A^-]}{[HA]}$

asam kuat (contoh: HCl, HBr, HI, HNO3, HClO4, H2SO4)

$[H^+] = valensi_a \times M_a$

asam lemah (contoh: HF, HCN, HNO2, CH3COOH, H2CO3)

Dalam air, hanya sebagian asam lemah terurai menjadi ion-ionnya, sehingga derajat ionisasinya 0 < α < 1. Jika konsentrasi awal larutan asam lemah HA dinyatakan sebagai Ma, maka:

HA(aq) ⇌ H+(aq) + A−(aq)

Mula-mula :     Ma
Reaksi          :     −αMa                + αMa     + αMa
Setimbang   :     (1 − α)Ma        αMa        αMa

$K_a = \frac{(\alpha M_a)(\alpha M_a)}{((1 - \alpha) M_a)}$

$K_a = \frac{\alpha^2}{1 - \alpha} M_a$

Jika nilai α sangat kecil (α ≪ 1), maka dapat diasumsikan nilai (1 − α) ≈ 1, sehingga persamaan Ka untuk asam lemah dapat ditulis seperti berikut:

$K_a = \alpha^2 M_a$

$\alpha = \sqrt{\frac{K_a}{M_a}}$

Jadi, untuk menghitung konsentrasi ion H+ dapat digunakan nilai Ka ataupun nilai α.

$[H^+] = \sqrt{K_a \times M_a}$ atau $[H^+] = \alpha \times M_a$

B. Tetapan ionisasi basa (Kb)

Secara umum, reaksi kesetimbangan larutan basa LOH dalam air dapat ditulis sebagai berikut.

LOH(aq) ⇌ L+(aq) + OH−(aq)

Tetapan ionisasi basa Kb dapat dirumuskan seperti berikut.

$K_b = \frac{[L^+][OH^-]}{[LOH]}$

basa kuat (contoh: NaOH, KOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2)

Dalam air, hampir seluruh basa kuat terurai menjadi ion-ionnya, sehingga derajat ionisasi α ≈ 1. Dengan demikian, nilai Kb dari basa kuat sangat besar. Untuk nilai Kb yang sangat besar, maka dapat dianggap bahwa basa terurai sempurna menjadi ion-ionnya dan konsentrasi ion OH− dapat dihitung dari konsentrasi basa ([LOH]setimbang ≈ [LOH]awal = Mb) dan valensi basanya. Valensi basa adalah jumlah ion OH− yang dihasilkan per unit rumus basa.

$[OH^-] = valensi_b \times M_b$

basa lemah (contoh: NH3, CH3NH2, C6H5NH2)

Dalam air, hanya sebagian basa lemah terurai menjadi ion-ionnya, sehingga derajat ionisasinya 0 < α < 1. Jika konsentrasi awal larutan basa lemah LOH dinyatakan sebagai Mb, maka:

LOH(aq) ⇌ L+(aq) + OH−(aq)

Mula-mula :     Mb
Reaksi          :     −αMb               + αMb    + αMb
Setimbang   :     (1 − α)Mb        αMb        αMb

$K_a = \frac{(\alpha M_b)(\alpha M_b)}{((1 - \alpha) M_b)}$