Teori Asam Basa Arrhenius, Bronsted Lowry, Lewis Kimia Kelas XI

Dalam kehidupan sehari-hari, senyawa asam dan basa memiliki peranan penting dalam kehidupan sehari-hari. Seperti ditemukan dalam tubuh makhluk hidup, makanan, obat-obatan, produk rumah tangga, pertanian maupun bahan baku industri. Berikut ini adalah gambar-gambar kegunaan asam dan basa yang sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari:

Berdasarkan gambar-gambar tersebut, tahukah kalian apa pengertian dari senyawa asam-basa? Bagaimana cara membedakannya? Untuk mengetahuinya, kalian akan mempelajari pada bab ini.

Teori Asam Basa

Istilah asam (acid) berasal dari bahasa Latin "acetum" yang berarti cuka, karena diketahui zat utama dalam cuka adalah asam asetat. Adapun basa (alkali) berasal dari bahasa Arab yang berarti abu. Hingga saat ini, ada tiga pengertian asam-basa yang dikemukakan oleh empat ilmuwan. Mereka adalah Svante Arrhenius, Johannes Bronsted, Thomas Lowry, dan Gilbert Newton Lewis. Namun, pada pembahasan kali, hanya akan dibahas tentang teori asam-basa menurut Svante Arrhenius.

1. Teori Asam Basa Arrhenius

Tahun 1884, ilmuwan Swedia bernama Svante Arrhenius mengemukakan pengertian asam-basa berdasarkan reaksi ionisasi. Menurut Arrhenius, asam adalah zat yang dalam air dapat melepaskan ion hidrogen (H+), sedangkan basa adalah zat yang dalam air dapat melepaskan ion hidroksida (OH-). Hal ini dapat dijelaskan dengan persamaan reaksi ini:

Berdasarkan persamaan reaksi, berikut beberapa contoh dari senyawa asam-basa menurut Arrhenius dan reaksi ionisasinya.

Tabel Contoh Asam Basa Arrhenius/Dokpri

Berdasarkan tabel tersebut, kalian dapat mengetahui bahwa jumlah ion H+ dan OH- yang dihasilkan dalam reaksi ionisasi berbeda-beda, tergantung pada jumlah ion pengikatnya. Berdasarkan jumlah ion H+ (untuk asam) dan OH- (untuk basa) yang dihasilkan oleh reaksi ionisasi, senyawa asam-basa dapat dikelompokkan menjadi asam-basa monoprotik dan poliprotik.

Asam Monoprotik dan Poliprotik

a. Asam monoprotik

Asam monoprotik adalah asam yang memiliki jumlah ion H+ hanya 1 ketika terjadi reaksi ionisasi.

Contoh : HCl(aq) --> H+(aq) + Cl-(aq)

b. Asam Poliprotik

Asam poliprotik adalah asam yang memiliki jumlah ion H+ lebih dari 1 ketika terjadi reaksi ionisasi.

Contoh : H2SO4(aq) --> 2H+(aq) + SO42-(aq)

Basa Monoprotik dan Poliprotik

a. Basa monoprotik 

Basa monoprotik adalah basa yang memiliki jumlah ion OH- hanya 1 ketika terjadi reaksi ionisasi.

Contoh : NaOH(aq) --> Na+(aq) + OH-(aq)

b. Basa poliprotik

Basa poliprotik adalah basa yang memiliki jumlah ion OH- lebih dari 1 ketika terjadi reaksi ionisasi.

Contoh : Ba(OH)2(aq) --> Ba2+(aq) + 2OH-(aq)

Teori Asam Basa Bronsted Lowry

Teori Arrhenius ternyata hanya berlaku pada larutan dalam air. Teori ini tidak dapat menjelaskan fenomena pada reaksi tanpa pelarut atau dengan pelarut bukan air. Johannes Bronsted dan Thomas Lowry pada tahun 1923, menggunakan asumsi sederhana yaitu: Asam memberikan ion H+ pada ion atau molekul lainnya, yang bertindak sebagai basa. Contoh, disosiasi air, melibatkan pemindahan ion H+ dari molekul air yang satu dengan molekul air yang lainnya untuk membentuk ion H3O+ dan OH-.

Dokpri

Reaksi antara HCl dan air menjadi dasar untuk memahami definisi asam dan basa menurut Brnsted-Lowry. Menurut teori ini, ketika sebuah ion H+ ditransfer dari HCl ke molekul air, HCl tidak berdisosiasi dalam air membentuk ion H+ dan Cl-. Tetapi, ion H+ ditransfer dari HCl ke molekul air untuk membentuk ion H3O+, seperti berikut ini.

Dokpri

Sebagai sebuah proton, ion H+ memiliki ukuran yang lebih kecil dari atom yang terkecil, sehingga tertarik ke arah yang memiliki muatan negatif yang ada dalam larutan. Maka, H+ yang terbentuk dalam larutan encer, terikat pada molekul air. Model Brnsted, yang menyebutkan bahwa ion H+ ditransfer dari satu ion atau molekul ke yang lainnya, ini lebih masuk akal daripada teori Arrhenius yang menganggap bahwa ion H+ ada dalam larutan encer.

Dari pandangan model Brnsted, reaksi antara asam dan basa selalu melibatkan pemindahan ion H+ dari donor proton ke akseptor proton. Asam bisa merupakan molekul yang netral.

Dokpri

Teori asam-basa Bronsted-Lowry dapat disimpulkan sebagai berikut:

"Asam adalah zat yang mendonorkan proton (H+) dan basa adalah zat yang menerima proton".

Pasangan asam-basa konjugasi

      Reaksi antara asam dan basa Bronsted_Lowry disebut pertukaran proton. Jika asam disimbolkan sebagai HA dan basa disimbolkan sebagai B, maka reaksi umum asam-basa ini adalah

Dokpri

Skema reaksi dapat dilihat pada persamaan berikut

Dokpri

Reaksi ke kanan, NH3 menerima proton dari H2O. Jadi, NH3 adalah basa dan H2O adalah asam. Pada reaksi kebalikannya, NH4+ donor proton terhadap OH--. Oleh sebab itu, ion NH4+ adalah asam dan ion OH-- adalah basa. Spesi NH3 dan NH4+ berbeda dalam hal jumlah protonnya. NH3 menjadi ion NH4+ melalui pengikatan proton, sedangkan ion NH4+ menjadi NH3 melalui pelepasan proton. Spesi NH4+ dan NH3 seperti ini dinamakan pasangan konjugat asam basa.

Pasangan konjugat asam basa terdiri atas dua spesi yang terlibat dalam reaksi asam basa, satu asam dan satu basa yang dibedakan oleh penerimaan dan pelepasan proton. Asam pada pasangan itu dinamakan asam konjugat dari basa, sedangkan basa adalah basa konjugat dari asam. Jadi, NH4+ adalah asam konjugat dari NH3 dan NH3 adalah basa konjugat dari NH4+.

Teori Asam Basa Lewis

      Teori asam basa terus berkembang dari waktu ke waktu. Pada tahun 1923, seorang ahli kimia Amerika Serikat, Gilbert N. Lewis, mengemukakan teorinya tentang asam basa berdasarkan serah terima pasangan elektron.  Lewis berpendapat asam adalah partikel (ion atau molekul) yang dapat menerima (akseptor) pasangan elektron. Sedangkan basa didefinisikan sebagai partikel (ion atau molekul) yang memberi (donor) pasangan elektron.

      Reaksi asam basa menurut Lewis berkaitan dengan pasangan elektron yang terjadi pada ikatan kovalen koordinasi. Perhatikan reaksi di bawah ini

Dokpri

Pada reaksi antara H+ dan NH3, H+ bertindak sebagai asam, sedangkan NH3 bertindak sebagai basa.

Teori asam basa Lewis lebih luas daripada teori asam basa Arrhenius dan teori asam basa Bronsted-Lowry. Hal ini disebabkan

1. Teori Lewis dapat menjelaskan reaksi asam basa dalam pelarut air, pelarut selain air, bahkan tanpa pelarut.

2. Teori Lewis dapat menjelaskan reaksi asam basa tanpa melibatkan transfer proton (H+), seperti reaksi antara NH3 dengan H+