Reaksi Asam dan Basa

Setelah kita mempelajari teori tentang asam dan basa, sekarang kita beralih mempelajari lebih dalam tentang reaksi2 dalam asam dan basa.

ASAM

adalah zat/senyawa yang dalam air dapat melepaskan ion hidrogen (H⁺) atau ion hidronium (H3O⁺).

Sifat asam :

• rasanya masam
• merusak/melarutkan logam (korosif)
• memerahkan kertas lakmus biru
• pH kurang dari 7

Contoh :

1. Asam Non-Oksi

Asam Klorida        :   HCl  --->  H⁺  +  Cl^-

Asam Bromida     :   HBr  --->  H⁺  +  Br^-

Asam Sianida       :   HCN --->  H⁺  +  CN^-

Asam Sulfida        :   H2S  --->  2 H⁺  +  S^2-

2. Asam Oksi

Asam Nitrat          :   HNO3  --->  H⁺  +  NO^3-

Asam Sulfat          :   H2SO4 --->  2 H⁺  +  SO4^2-

Asam Karbonat    :   H2CO3 --->  2 H⁺  CO3^2-

Asam Phospat      :   H3PO4  --->  3 H⁺  +  PO4^3-

3. Asam Organik

Asam Asetat          :   CH3COOH  --->   H⁺  +  CH3COO^- 

Asam Format         :   HCOOH   --->   H⁺  +  HCOO^-

Asam Oksalat         :   H2C2O4   --->  H⁺  +  C2O4^2-

BASA

adalah zat/senyawa yang dalam air dapat melepaskan ion (OH^-).

Sifat Basa  :

• rasanya pahit
• membakar (kaustik)
• licin seperti sabun
• membirukan kertas lakmus merah
• pH lebih dari 7

Contoh  :

Natrium Hidroksida           :   NaOH   --->   Na⁺  +  OH^-

Kalsium Hidroksida            :   Ca(OH)2   --->   Ca²⁺  +  2 OH^-

Ferro Hidroksida                 :   Fe(OH)2   --->   Fe²⁺  + 2 (OH)^-

(Besi (II) Hidroksida)

Ferri Oksida                          :   Fe(OH)3   --->   Fe³⁺  +  3 (OH)^-             

(Besi (III) Hidroksida)

Ammonium Hidroksida   :   NH4OH   --->   NH4⁺  +  OH^- 

contoh2 diatas adalah contoh zat yang digolongkan sebagai asam atau basa....tentu saja tidak mungkin ditampilkan semua ( karena terlalu banyak...)

Tata nama dalam asam

pada prinsipnya  :   Hidrogen (H⁺)  +  Anion =  asam ; 

dengan nama  "Asam +  nama anion"

keterangan           :

   banyaknya  Hidrogen (H⁺) dalam satu molekul = muatan anion pasangannya

Contoh                   :   

2 H⁺  +  SO4^2-  --->   H2SO4  ;  dengan nama Asam Sulfat

dalam contoh di atas dibutuhkan 2 ion hidrogen (H⁺) karena muatan SO4^2-  = -2 jadi agar total muatannya = 0 maka ion hidrogen yang muatannya = +1 dikalikan 2

Tata nama dalam basa

pada prinsipnya  :   kation  +  Hidroksida (OH)  =  basa ; 

dengan nama "nama kation +  hidroksida"

keterangan           :

banyaknya  Hidroksida (OH^-) dalam satu molekul = muatan anion pasangannya

Contoh                   :

Al³⁺  +  3 OH^-  --->   Al(OH)₃ ;  dengan nama Alumunium Hidroksida

karena muatan Al = +3 maka OH^- yang dibutuhkan untuk menjadikan muatan totalnya = 0 adalah -3, nilai -3 diperoleh dari OH^- sebanyak 3 buah.....karena muatan OH^- = -1 maka agar menjadi -3 perlu dikalikan 3

ASAM / BASA LEMAH DAN KUAT

Kekuatan asam atau basa ditentukan oleh kemampuan senyawa tersebut untuk menghasilkan ion H⁺  (untuk asam) atau OH^- (untuk basa). semakin banyak ion H⁺  dan OH^- yang dihasilkan maka kekuatan asam atau basanya semakin kuat.

ASAM KUAT DAN LEMAH

Asam Kuat

merupakan elektrolit kuat, di dalam air akan terionisasi sempurna menjadi ion2 penyusunnya. asam kuat mempunyai derajad dissosiasi = 1. derajad dissosiasi dirumuskan  :

besar derajad dissosiasi = 1 menunjukkan semua zat yang direaksikan terurai menjadi ion2nya.

HnA   --->   n H⁺  +  A^n-

Keterangan  : 

n = jumlah ion H dalam molekul = muatan anionnya

Asam Lemah

tidak seperti asam kuat, asam lemah digolongkan dalam elektrolit lemah.....hal ini karena tidak semua zat yang bereaksi terurai menjadi ion2nya namun hanya sebagian kecil saja. untuk menunjukkan besarnya zat yang terurai menggunakan derajad dissosiasi.

Jika kalian perhatikan reaksi umum dalam asam lemah sama saja dengan reaksi asam kuat....hanya saja reaksi dalam asam lemah berlangsung 2 arah, 

arah pertama = reaksi dari kiri ke kanan, terjadi peruraian zat asam menjadi ion2nya

arah kedua      = reaksi dari kanan ke kiri, terjadi penggabungan ion2 menjadi zat penyusunnya

kedua reaksi di atas terjadi terjadi bersamaan hingga konsentrasi zat asam dan hasil peruraiannya tidak berubah2 lagi. yang sering dikenal dengan titik setimbang / eqivalen. Saat terjadinya titik eqivalen inilah besarnya derajad dissosiasi dapat dicari. dan sebalikknya jika besarnya derajad dissosiasi diketahui maka jumlah ion H⁺  yang terbentuk dapa diketahui....

dari reaksi diatas dapat diketahui besarnya H⁺ yang terurai dipengaruhi oleh Konsentrasi asam (X), banyaknya ion H⁺ dalam satu senyawa dan derajad dissosiasi.

Tetapan Dissosiasi Asam (Ka)

Setelah kita mengenal istilah derajad dissosiasi selanjutnya kita bahas mengenai tetapan dissosiasi atau sering disebut sebagai Ka. Harga Ka diperoleh dari  :

HnA   --->   n H⁺  +  A^n-

Contoh Asam Kuat dan Lemah

Asam Kuat  : HCl, H₂SO₄, HNO₃, H₃PO₄, HClO₄ dll

Asam Lemah : CH₃COOH, C₂H₅COOH, HCN, HCOOH, H₂C₂O₄, H₂S, H₂CO₃, HF dll

dengan alasan jumlah dan variasi asam lemah jauh lebih banyak dari asam kuat maka asam kuat lebih diprioritaskan untuk dihafalkan..... suatu jika tidak tergolong dalam asam kuat maka tergolong dalam asam lemah.

BASA KUAT DAN LEMAH

Basa kuat

seperti halnya asam kuat....basa kuat merupakan elektrolit kuat, di dalam air akan terionisasi sempurna menjadi ion2 penyusunnya. sehingga besarnya derajad dissosiasi = 1 (semua zat yang direaksikan terurai menjadi ion2 penyusunnya)

Basa Lemah

merupakan elektrolit lemah sehingga hanya terurai sebagian dan besarnya derajad dissosiasi diantara 0 sampai dengan 1.

Tetapan Dissosiasi Basa (Kb)

Contoh Basa Kuat dan Lemah

Basa Kuat : KOH, NaOH, Ca(OH)₂ dll

Basa Lemah : NH3 atau NH₄OH, Fe(OH)₂, Fe(OH)₃, Al(OH)₂ dll

dengan alasan yang sama dengan cara penghafalan dalam asam maka jenis basa yang dihafal diprioritaskan yang basa kuat....karena jumlah dan variasi basa lemah jauh lebih banyak. Jadi suatu basa jika tidak tergolong dalam basa kuat maka secara otomatis digolongkan sebagai basa lemah.

Reaksi Asam dan Basa

1. Reaksi Penetralan

Jika larutan asam san larutan basa direaksikan maka terjadi reaksi penetralan, yaitu reaksi yang saling meniadakan sifat asam dan basa yang menghasilkan garam dan air.

Contoh :

Asam   +   Basa   --->   Garam   +   Air

HnA   +   B(OH)m --->   BnAm   +   H2O

Asam Phospat direaksikan dengan Kalsium Hidroksida akan terjadi reaksi penetralan sebagai berikut :

H3PO4    +   Ca(OH)2   --->   ???

coba kalian perhatikan Asam yang bereaksi di atas.....yakni H3PO4, PO4 adalah suatu anion (ion negatif) sehingga dapat berpasangan dengan Kation (ion positif) H⁺ yang bermuatan +1. Agar kita tahu muatan dari PO4 maka kita hitung jumlah H⁺ yang dibutuhkan untuk membentuk senyawa H3PO4........Ya....,ada 3 ion H dan karena muatan satu ion H = +1 maka muatan  total ion H = + 3. Sehingga untuk menetralkan muatan (menjadikan muatan totalnya = 0) membutuhkan muatan sebesar  -3.....dengan memperhatikan jumlah PO4 dalam senyawa....yakni 1 ion PO4 maka dipastikan muatan PO4 adalah -3. Hal ini berarti muatan PO4 dapat kita lihat dari jumlah ion H dalam senyawa asam yakni sebesar -3 (muatan negatif menunjukkan PO4 adalah suatu anion).

dengan cara yang sama, dalam senyawa basa Ca(OH)2.....dapat kita lihat 1 ion Ca membutuhkan ion OH^- sebanyak 2 ion (sehingga muatan total OH^- = -1.2 = -2) maka muatan ion Ca = +2 (muatan positif menunjukkan Ca adalah kation sehingga dapat bereaksi dengan anion yakni OH^-)

Setelah kita tahu muatan PO4 adalah -3 dan muatan Ca adalah +2......agar muatan gabungan PO4 dengan Ca = 0 maka kita membutuhkan 2 ion PO4 dan 3 ion Ca, sehingga reaksi di atas menjadi :

2 H3PO4    +   3 Ca(OH)2   --->   ???

 Garam yang terbentuk sesuai dengan jumlah masing2 ion yang dibutuhkan.......yakni butuh 2 ion PO4 dan 3 ion Ca, sehingga membentuk garam Ca3(PO4)2 :

2 H3PO4    +   3 Ca(OH)2   --->   Ca3(PO4)2   +    6 H2O

langkah terakhir tinggal menghitung koefisien air (H2O) yang terbentuk dari reaksi di atas...yakni 6 H2O. angka 6 diperoleh dari prinsip penyetaraan reaksi yang berbunyi jumlah atom2 sejenis pada ruas kiri (sebelum reaksi) harus sama dengan ruas kanan (setelah reaksi). Pada ruas kiri dapat kita hitung jumlah atom H ada 12 (dari 2 H3PO4 ada 2.3 = 6 dan dari Ca(OH)2 ada 3.2 = 6 sehingga totalnya ada 12). sehingga atom H di ruas kanan....yakni dalam H2O harus kita kalikan dengan 6 agar jumlah atom H nya sama2 sebanyak 12.

Rumitkah penjelasan di atas ??

Cara penyelesaian reaksi di atas adalah cara khusus bagi kalian yang tidak hafal muatan2 tiap kation dan anion......maka alangkah baiknya kalau segera kalian hafal.
Bagi yang sudah hafal bahwa muatan PO4 adalah -3 sehingga bentuk ionnya = PO4^3- dan muatan Ca adalan +2 sehingga bentuk ionnya = Ca²⁺ dan agar muatannya seimbang butuh 2 ion PO4^3- dan 3 ion Ca²⁺ sehingga garam yang terbentuk adalah Ca3(PO4)2  dengan reaksi :

H3PO4    +   Ca(OH)2   --->   Ca3(PO4)2   +   H2O

selajutnya tinggal kita setarakan jumlah tiap2 atom di ruas kiri dan kanan......pada prinsipnya yang kalian setarakan adalah atom2 selain H dan O terlebih dahulu, setelah itu baru kalian setarakan H kemudian yang terakhir adalah atom O.

2 H3PO4    +   3 Ca(OH)2   --->   Ca3(PO4)2   +    6 H2O

2. Reaksi Oksida Asam dan Oksida Basa

Oksida asam adalah oksida bukan logam yang saat bereaksi dengan air membentuk asam.

CO2   +   H2O   --->   H2CO3

SO2   +   H2O   --->   H2SO3

SO3   +   H2O   --->   H2SO4

N2O3  +  H2O   --->   2 HNO2

N2O5  +  H2O   --->   2 HNO3

P2O5   +  H2O   --->  2 H3PO4

Oksida asam akan bereaksi dengan larutan basa membentuk garam dan air

 CO2   +   2 NaOH   --->   Na2CO3   +   H2O

N2O5  +  Ca(OH)2 --->   Ca(NO3)2  +  H2O

Oksida basa adalah oksida logam yang saat bereaksi dengan air akan menghasilkan basa

Na2O   +   H2O     --->    2 NaOH
K2O     +     H2O     --->   2 KOH

CaO     +     H2O     --->   Ca(OH)2

Al2O3   +  3 H2O   --->    2 Al(OH)3

FeO     +     H2O     --->   Fe(OH)2

Fe2O3  +  3 H2O   --->    2 Fe(OH)3

Oksida basa akan bereaksi dengan larutan asam membentuk garam dan air

Na2O   +   H2SO4   --->   Na2SO4   +   H2O

Fe2O3   +   HNO3   --->   2 Fe(NO3)3   +  3 H2O

3. Reaksi yang menghasilkan Endapan

Untuk mengetahui suatu reaksi menghasilkan endapan atau tidak....ada dua cara. Cara pertama menggunakan tabel kelarutan (dengan menghitung nilai perbandingan Ksp dengan Qsp nya). Cara kedua dengan menghafalkan sifat pencampuran ion2 seperti contoh di bawah ini :

Contoh :

BaCl_2(aq) +  Na₂SO_4(aq)  --->   BaSO_4(s) + 2NaCl _(aq)

Reaksi Ion (larutan elektrolit terurai menjadi ion2nya dan yang mengendap tidak diuraikan)

Ba²⁺_(aq) + 2Cl^-_(aq) + 2Na⁺_(aq) + SO₄^2-_(aq) ---> BaSO_4(s) + 2Na⁺_(aq) + 2Cl^-_(aq)

Reaksi ion bersihnya (ion2 yang sama di ruas kiri dan kanan dihilangkan)

Ba²⁺_(aq) + SO₄^2-_(aq) ---> BaSO_4(s)

3. Reaksi yang menghasilkan Gas

 a. Reaksi yang menghasilkan gas CO2 

CaCO_3(s) + 2HCl_(aq) ---> CaCl_2(s) + H₂O_(l)  + CO_2(g)

Na₂CO_3(s) + H₂SO_4(aq) ---> Na₂SO_4(aq) + H₂O_(l)  + CO_2(g)

Kedua reaksi di atas sebenarnya menghasilkan H₂CO₃ akan tetapi segera terurai menjadi H₂O_(l)  dan CO_2(g)

b. Reaksi yang menghasilkan gas NH3

NH₄Cl_(s) +  KOH_(aq) ---> KCl_(aq) +  H₂O_(l)  + NH_3(g)

reaksi di atas sebenarnya menghasilkan NH₄OH akan tetapi segera terurai menjadi H₂O_(l)  dan NH_3(g)

c. Reaksi yang menghasilkan gas H2S

FeS_(s) + H₂SO₄ ---> FeSO₄ + H₂S

4. Reaksi Logam dengan Asam Kuat

Logam + Asam Kuat  --->  Garam  +  gas Hidrogen

Ca_(s) + 2HCl_(aq) ---> CaCl_2(s) + H₂O_(g)

Na_(s) + H₂SO_4(aq) ---> Na₂SO_4(aq) + H_2(g)

Cu_(s) + H₂SO_4(aq) --->  tidak terjadi reaksi

Ingat!! deret kereaktifan logam ---> Unsur dalam deret yang di sebelah kanan   tidak bisa menggeser unsur yang di sebelah kirinya......

 

sumber

Li - K - Ba - Ca - Na - Mg - Al - Zn -Cr - Fe - Ni - Sn - Pb - (H) - Cu - Hg - Ag - Pt - Au

letak Cu berada di sebelah kanan H sehingga tidak dapat menggeser/menggantikannya......