Teori Arrhenius
1. Asam
Menurut Arrhenius, jika asam dilarutkan dalam air akan terjadi reaksi ionisasi sebagai berikut.
HxZ (aq) -> x H+ (aq) + Zx- (aq) atau
HxZ (aq) + H2O (l) -> x H3O+ (aq) + Zx-(aq)
Asam melepaskan ion H+ atau ion H3O+. Ion H3O+ terjadi karena ion H+ diikat oleh air. Reaksi ionisasi asam biasanya ditulis dengan melepaskan ion H+. Ion H+ inilah yang merupakan pembawa sifat asam. Contoh reaksi ionisasi beberapa asam.
a. HCl (aq) -> H+ (aq) + Cl– (aq)
b. H2SO4 (aq) -> 2 H+(aq) + SO4 2- (aq)
c. CH3COOH (aq) -> H+ (aq) + CH3COO– (aq)
Dari penjelasan di atas dapat disimpulkan:
Asam merupakan suatu senyawa yang dapat menghasilkan ion hidrogen (H+) atau ion hidronium (H3O+) bila dilarutkan dalam air.
Asam dapat dikelompokkan berdasarkan jumlah ion H+ yang dilepaskannya, rumusnya, dan kekuatan asamnya.
Berdasarkan jumlah ion H+ yang dilepaskan asam dikelompokkan menjadi asam monoprotik, diprotik, dan triprotik.
a. Asam monoprotik yaitu asam yang melepaskan satu ion H+ dalam pelarut air, misalnya:
HCl (aq) -> H+(aq) + Cl–(aq)
HNO3 (aq) -> H+(aq) + NO 3– (aq)
b. Asam diprotik yaitu asam yang melepaskan dua ion H+ dalam pelarut air, misalnya:
H2SO4 (aq) -> 2 H+(aq) + SO4 2– (aq)
c. Asam triprotik yaitu asam yang melepaskan tiga ion H+ dalam pelarut air, misalnya:
H3PO4 (aq) -> 3 H+ (aq) + PO4 3– (aq)
Berdasarkan rumus kimianya asam dibedakan sebagai asam nonoksi, asam oksi, dan asam organik.
a. Asam nonoksi yaitu asam yang tidak mengandung oksigen.
Contoh beberapa asam nonoksi dan reaksi ionisasinya dapat dilihat pada tabel berikut
b. Asam oksi yaitu asam yang mengandung oksigen.
Contoh beberapa asam oksi dan reaksi ionisasinya dapat dilihat pada tabel berikut.
c. Asam organik yaitu asam oksi yang umumnya terdapat pada senyawa organik.
Contoh asam organik dapat dilihat pada tabel berikut.
Berdasarkan kekuatannya asam terdiri dari asam kuat dan asam lemah yang ditentukan oleh besarnya derajat ionisasi asam di dalam larutan air.
a. Asam kuat yaitu asam yang derajat ionisasinya mendekati 1 atau mengalami ionisasi sempurna.
Misalnya: HCl, HBr, HNO3, HClO3, HClO4, HIO4, dan H2SO4.
b. Asam lemah yaitu asam yang derajat ionisasinya kecil atau mengalami ionisasi sebagian.
Seperti: HCOOH, CH3COOH, H2CO3, HCN, dan H2S.
2. Basa
Basa yang banyak digunakan adalah NaOH, Ca(OH)2, dan Mg(OH)2. Menurut Arrhenius jika basa dilarutkan dalam air akan terjadi reaksi ionisasi sebagai berikut.
NaOH (aq) -> Na+ (aq) + OH– (aq)
Ca(OH)2 (aq) -> Ca2+ (aq) + 2 OH– (aq)
Mg(OH)2 (aq) -> Mg2+ (aq) + 2 OH– (aq)
Setiap basa menghasilkan ion OH–, karena itu ion OH– merupakan pembawa sifat basa. Ionisasi basa secara umum dapat ditulis:
L(OH)x (aq) -> L+ (aq) + x OH– (aq)
Basa dapat digolongkan berdasarkan jumlah ion OH– yang dilepaskannya dan kekuatannya. Berdasarkan ion OH– yang dilepaskan pada reaksi ionisasi, basa terdiri dari basa monohidroksi dan basa polihidroksi. Basa monohidroksi yaitu basa yang melepaskan satu ion OH–, sedangkan basa polihidroksi yaitu basa yang melepaskan ion OH– lebih dari satu. Contoh beberapa senyawa basa dan reaksi ionisasinya tertera pada tabel berikut.
Contoh senyawa basa monohidroksi
Contoh senyawa basa polihidroksi
Teori Bronsted-Lowry
Telah dijelaskan menurut teori asam basa Arrhenius bahwa asam merupakan senyawa hidrogen yang jika dilarutkan dalam air akan menghasilkan ion H+ dalam larutan, sedangkan basa adalah suatu senyawa yang bila dilarutkan dalam air akan menghasilkan ion OH- dalam larutan. Teori asam basa yang dikemukakan oleh Arrhenius mempunyai kelemahan untuk menjelaskan fakta-fakta baru yang ditemukan, karena hanya dapat menjelaskan senyawa-senyawa yang memiliki jenis rumus kimia HA untuk asam dan LOH untuk basa. Teori ini tidak dapat menjelaskan bahwa CO2 dalam air bersifat asam atau NH3 dalam air bersifat basa.
1. Pengertian Asam Basa Menurut Bronsted-Lowry
Pada tahun 1923 Johanes N. Bronsted dan Thomas Lowry mengemukakan teori asam dan basa sebagai berikut.
Asam adalah senyawa yang dapat memberikan proton (H+) kepada senyawa lain. Disebut juga donor proton. Basa ialah senyawa yang menerima proton (H+) dari senyawa lain. Disebut juga akseptor proton.
Dengan menggunakan konsep asam dan basa menurut Bronsted Lowry maka dapat ditentukan suatu zat bersifat asam atau basa dengan melihat kemampuan zat tersebut dalam serah terima proton dalam larutan. Dalam hal ini pelarut tidak terbatas oleh pelarut air saja. Tapi dapat berupa pelarut lain yang sering dijumpai di laboratorium, misalnya alkohol, amonia cair, dan eter.
2. Pasangan Asam-Basa Konjugasi
Pada waktu asam memberikan proton akan terbentuk basa konjugasi dari asam tersebut. Disebut basa konjugasi karena bersifat basa yaitu dapat menerima proton untuk membentuk asam lagi.
3. Keunggulan Teori Bronsted-Lowry
Konsep asam basa dari Bronsted dan Lowry lebih luas daripada konsep asam basa Arrhenius. Arrhenius hanya dapat menjelaskan sifat asam dan sifat basa bagi senyawa senyawa yang memiliki H+ dan OH– dengan rumus kimia HA untuk asam dan LOH untuk basa, sedangkan teori Bronsted dan Lowry mempunyai beberapa keunggulan di antaranya :
a Konsep asam basa Bronsted dan Lowry tidak terbatas dalam pelarut air, tetapi juga dapat menjelaskan reaksi asam–basa dalam pelarut lain atau bahkan
reaksi tanpa pelarut.
Contoh: Reaksi HCl dengan NH3 dalam pelarut benzena.
HCl (benzena) + NH3 (benzena) NH4Cl (s)
b. Asam dan basa dari Bronsted-Lowry tidak hanya berupa molekul tetapi dapat juga berupa kation dan anion.
Contoh: NH4+ bersifat asam karena dalam air dapat melepas proton.
c. Dapat menjelaskan senyawa yang bersifat sebagai asam dan basa yang disebut amfiprotik.
Teori Lewis
Konsep asam-basa menurut Bronsted-Lowry mempunyai keterbatasan, yaitu dalam menjelaskan reaksi-reaksi yang melibatkan senyawa tanpa proton (H+). Misalnya reaksi antara oksida basa, Na2O dan oksida asam SO3 yang membentuk garam Na2SO4, dan reaski antara senyawa NH3 dan BF3 dan beberapa reaksi yang melibatkan senyawa kompleks.
Pada tahun 1923 G.N. Lewis seorang ahli kimia dari Amerika Serikat, memperkenalkan teori asam dan basa yang tidak melibatkan transfer proton, tetapi melibatkan penyerahan dan penerimaan pasangan elektron bebas.
Berdasarkan ini Lewis mengemukakan teori baru tentang asam basa sehingga partikel ion atau molekul yang tidak mempunyai atom hidrogen atau proton dapat diklasifikasikan ke dalam asam dan basa.
1. Pengertian Asam Basa Lewis
Lewis menyatakan bahwa asam adalah suatu molekul atau ion yang dapat menerima pasangan elektron, sedangkan basa adalah suatu molekul atau ion yang dapat memberikan pasangan elektronnya.
Teori asam basa lewis dapat digambarkan pada reaksi berikut.
a. Boron triflourida dan flour
BF3 bertindak sebagai asam, dapat menerima pasangan elektron dari F-. F- bertindak sebagai basa, dapat memberikan pasangan elektron kepada BF
b. Boron triflourida dan amonia
NH3 menyerahkan pasangan elektron bebasnya kepada molekul BF3. Menurut teori ini, NH3 bertindak sebagai asam dan BF3 bertindak sebagai basa. Pada pembentukan senyawanya terjadi ikatan kovalen koordinasi.
c. Na2O dan SO3
Melibatkan reaks ion O2- dari Na2O padat dan gas SO3
Na2O (s) + SO3 (g) ->Na2SO4 (s)
Pada reaksi tersebut, SO3 menerima pasangan elektron dari ion O2– pada waktu bersamaan, pasangan elektron ikatan dari S = O bergerak ke arah atom O, jadi O2– merupakan basa Lewis dan SO3 adalah asam Lewis.
3. Keunggulan Asam Basa Lewis
Beberapa keunggulan asam basa Lewis yaitu sebagai berikut.
a. Sama dengan teori Bronsted dan Lowry, dapat menjelaskan sifat asam, basa dalam pelarut lain atau pun tidak mempunyai pelarut.
b. Teori asam basa Lewis dapat menjelaskan sifat asam basa molekul atau ion yang mempunyai pasangan elektron bebas atau yang dapat
menerima pasangan elektron bebas. Contohnya pada pembentukan senyawa komplek.
c. Dapat menerangkan sifat basa dari zat-zat organik seperti DNA dan RNA yang mengandung atom nitrogen yang memiliki pasangan elektron
bebas.
