Landasan Teori

Asam dan basa merupakan salah satu sifat zat (larutan maupun nonpelarut).Kita sering menemukan rasa asam dan pahit dalam pemenuhan kebutuhan sehari-hari, misalnya buah-buahan, obat-obatan, sabun, produk makanan, pertanian dan industri. Saat kita memakan buah-buahan misalnya jeruk, maka kita akan merasakan rasa asam sehingga jeruk dikatakan asam. Sedangkan saat kita tidak sengaja meminum air sabun ketika mandi, maka kita akan merasakan rasa pahit getir di lidah, sehingga sabun dapat dikatakan basa. Asam dan basa memiliki peranan penting dalam kehidupan kita. Proses pencernaan makanan dalam tubuh di dalam lambung dibantu oleh adanya asam klorida.

Adapun beberapa teori mengenai asam basa yaitu:

1) Teori Asam Basa Arrhenius

Pada tahun 1777, Lavoisier menyatakan bahwa oksigen adalah unsur utama dalam senyawa asam. Pada tahun 1808, Humphry Davy menemukan fenomena lain yaitu HCl dalam air dapat bersifat asam, tetapi tidakmengandung oksigen. Fakta ini mengajukan Arrhenius teori Asam Basa, yaitu:

Menurut Arrhenius, Asam merupakan zat yang dapat melepaskan ion H⁺ di dalam air sehingga konsentrasi ion H⁺ dalam air meningkat. Basa adalah zat yang dapat melepaskan ion OH^- dalam air sehingga konsentrasi ion OH^- dalam air meningkat.

Contoh senyawa yang tergolong Asam Basa menurut teori Arrhenius adalah sebagai berikut:

a. Asam : HCl, HNO₃, dan H₂SO₄. Senyawa ini jika dilarutkan dalam air akan terurai membentuk ion H⁺ dan ion negatif sisa asam.

b. Basa : NaOH, KOH, Ca(OH)₂, dan Al(OH)_3.Senyawa ini jika dilarutkan dalam air akan membentuk ion OH^-dan ion positif sisa basa.

Teori Arrhenius mempunyai beberapa kekurangan, yaitu:

√ Hanya dapat diaplikasikan dalam reaksi yang terjadi dalam air

√ Tidak menjelaskan mengapa beberapa senyawa, yang mengandung Hidrogen dengan bilangan oksidasi +1 (seperti HCl) larut dalam air untuk membentuk larutan asam, sedangkan yang lain seperti CH₄tidak.

√ Tidak dapat menjelaskan mengapa senyawa yang tidak memiliki OH^-, seperti Na₂CO₃memiliki karakteristik seperti basa.

2) Teori Asam Basa Bronsted Lowry

Menurut Bronsted Lowry, dalam reaksi yang melibatkan transferproton, asam adalah spesi yang bertindak sebagai donor proton, sedangkan basa adalah spesi yang bertindak sebagai akseptor proton.

Akibat keterbatasan teori Arrhenius, pada tahun 1923, Johanes Bronsted dan Thomas Lowry mengemukakan teori asam basa berdasarkan transfer proton (ion H⁺).

Menurut Bronsted Lowry, reaksi asam basa yang melibatkan transfer proton membentuk keadaan kesetimbangan.

NH_3(aq) + H₂O(l) NH₄⁺_(aq) + OH^-_(aq)

Spesi NH₃ dan NH₄⁺ 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 dan, sedangkan basa adalah basa konjugat dari asam. Jadi, NH₄⁺ adalah asam konjugat dari NH₃ dan NH₃adalah basa konjugat dari NH₄⁺.

Menurut Bronsted Lowry, kekuatan asam basa konjugat adalah kebalikannya. Jika suatu senyawa merupakan asam kuat, basa konjugatnya adalah basa lemah.

3) Asam Basa Lewis

Beberapa reaksi tertentu mempunyai sifat reaksi asam basa tetapi tidak cocok dengan teori asam basa Bronsted Lowry maupun Arrhenius.Menurut Lewis, konsep asam dan basa secara umum mencakup reaksi oksida asam dan oksida basa, termasuk reaksi transfer proton.

Menurut Lewis, asam adalah spesi yang bertindak sebagai akseptor pasangan elektron bebas dari spesi lain membentuk ikatan kovalen koordinasi. Basa adalah spesi yang bertindak sebagai donor pasangan elektron bebas kepada spesi lain membentuk kovalen koordinat.

Contoh reaksi menurut teori asam basa Lewis

Na₂⁺O^2-_(s) + SO_3(g) 2Na⁺+ SO₄^2-_(s)

NH_3(g) + BF_3(g) H₃N-BF_3(s)

Dalam reaksi tersebut, BF₃ bertindak sebagai akseptor pasangan elektron bebas (asam) dan NH₃ sebagai donor pasangan elektron bebas (basa).

Keunggulan asam basa Lewis :

√ Dapat menjelaskan sifat asam basa dalam pelarut lain maupun tidak mempunyai pelarut

√ Dapat menjelaskan sifat asam basa molekul atau ion yang mempunyai pasangan elektron bebas yang dapat menerima pasangan elektron bebas. Contohnya pada pembentukan senyawa komplek.

√ Dapat menerangkan sifat basa dari zat-zat organik seperti DNA dan RNA yang mengandung atom nitrogen yang memiliki pasangan atom bebas.

Asam Basa

1. Asam

Istilah asam ( Acid) berasal dari bahasa latin Acetum yang berarti cuka. Asam diberikan kepada zat yang rasanya asam.Pembawa sifat asam adalah ion H⁺ (ion Hidrogen), sehingga rumus kimia asam selalu mengandung atom hidrogen. Ion adalah atom atau sekelompok atom yang bermuatan listrik. Sifat khas lain dari asam adalah dapat bereaksi dengan berbagai bahan seperti logam, marmer, dan keramik. Reaksi antara asam dengan logam bersifat korosif. Contohnya logam besi dapat bereaksi cepat dengan asam klorida (HCl) membentuk Besi (II) Klorida (FeCl₂). Berikut contoh beberapa larutan asam:

Berdasarkan asalnya, asam digolongkan menjadi dua yaitu asam organik dan asam anorganik. Asam organik umumnya bersifat lemah, korosif, dan banyak terdapat di alam. Asam anorganik umumnya bersifat asam kuat dan korosif.

Rumus Asam	Nama Asam	Reaksi ionisasinya
HCl	Asam Klorida	HCl_(aq) H⁺_(aq)+ Cl^-_(aq)
HBr	Asam Bromida	HBr_(aq) H⁺_(aq)+Br^-_(aq)
H₂S	Asam Sulfida	H₂S_(aq) 2H⁺_(aq)+ S^2-_(aq)
HNO₃	Asam Nitrat	HNO_3(aq) H⁺_(aq)+ NO₃^-_(aq)
H₂SO₄	Asam Sulfat	H₂SO_4(aq) 2H⁺_(aq)+ SO₄^2-_(aq)

Sifat-sifat asam

o Mempunyai rasa asam dan bersifat korosif

o Dapat mengubah warna kertas lakmus biru menjadi berwarna merah

o Menghantarkan arus listrik

o Bereaksi dengan logam menghasilkan gas hidrogen

o Menghasilkan ion H⁺jika dilarutkan dalam air

o Memiliki kurang dari 7 (pH < 7)

Berdasarkan ion H⁺ yang dilepaskan, asam dikelompokkan menjadi:

☼ asam monoprotik, yaitu asam yang melepaskan satu ion H⁺ dalam pelarut air, misalnya:

HNO_3(aq) H⁺_(aq) + NO₃^-_(aq)

☼ asam diprotik, yaitu asam yang melepaskan dua ion H⁺ dalam pelarut air, misalnya:

H₂SO_4(aq) 2H⁺_(aq)+ SO₄^2-_(aq)

☼ asam tripotik yaitu asam yang melepaskan tiga ion H⁺ dalam pelarut air, misalnya:

H₃PO_4(aq) 3H⁺_(aq)+ PO₄^3-_(aq)

Berdasarkan rumus kimianya asam dibedakan menjadi :

☼ asam nonoksi, yaitu asam yang tidak mengandung oksigen, misalnya HCN (asam sianida).

☼ asam oksi, yaitu asam yang mengandung oksigen, misalnya H₂CO₃(asam karbonat).

☼ asam organik, yaitu asam yang umumnya terdapat pada senyawa organik, misalnya C₆H₅COOH ( asam benzoat).

2. Basa

Basa (alkali) berasal dari bahasa Arab yang berarti abu. Basa diberikan kepada zat yang rasanya pahit. Basa jika terkena kulit akan terasa licin (kaustik).

Berdasarkan ion OH^- yang dilepaskan pada reaksi ionisasi, basa terdiri atas:

☼ Basa monohidroksi, yaitu basa yang melepaskan satu ion OH^-, misalnya LiOH ( litium Hidroksida).

☼ Basa polihidroksi, yaitu basa yang melepaskan lebih dari satu ion OH^-, misalnya Zn(OH)₂dengan nama kimia seng (II) hidroksida.

Contoh beberapa larutan basa:

Rumus Basa	Nama Basa	Reaksi Ionisasinya
NaOH	Natrium Hidroksida	NaOH_(aq) Na⁺_(aq)+ OH^-_(aq)
KOH	Kalium Hidroksida	KOH_(aq) K⁺_(aq)+ OH^-_(aq)
Ca(OH)₂	Kalsium Hidroksida	Ca(OH)_2(aq) Ca²⁺_(aq)+ 2OH^-_(aq)
Ba(OH)₂	Barium Hidroksida	Ba(OH)_2(aq) Ba²⁺_(aq)+ 2OH^-_(aq)
NH₃	Amonia	NH_3(aq) NH₄⁺_(aq)+ OH^-_(aq)

Sifat-sifat basa

o Mempunyai rasa pahit dan terasa licin pada kulit

o Mengubah kertas lakmus merah menjadi berwarna biru

o Bersifat elektrolit

o Menghasilkan ion oH^- jika dilarutkan dalam air

o Menetralkan sifat asam

o Memiliki pH lebih dari 7 (pH > 7)

3. Netral

Air murni tidak dapat menghantarkan listrik karena air tidak terurai menjadi ion-ionnya (senyawa kovalen). Sesungguhnya air dapat terionisasi, tetapi konsentrasinya sangat kecil, yaitu sekitar 1 10^-7 M. Berdasarkan penyelidikan, ionisasi air bersifat endoterm dan berkesetimbangan.

H₂O_(l) H⁺_(aq)+ OH^-_(aq)

Tetapan kesetimbangan ionisasi air dapat di tulis sebagai berikut:

K_c =

Karena air adalah zat murni, konsentrasi air tidak berubah dan dapat dipersatukan dengan tetapan kesetimbangan sehingga persamaan tetapannya menjadi:

K_w=

Tatapan kesetimbangan ini disebut dengan tetapan ionisasi air, dilambangkan dengan K_w.

Jika dalam larutan terdapat konsentrasi molar ion H⁺ sama dengan konsentrasi molar ion OH^- yakni [H⁺]=[OH^-], larutan tersebut dinyatakan bersifat netral (serupa dengan air murni). Biasanya larutan yang bersifat netral ini adalah garam hasil reaksi asam kuat dengan basa kuat. Contoh garam bersifat netral yaitu NaCl, KNO₃, dan MgSO₄.

4. Derajat Kekuatan Asam Basa

Larutan ada yang bersifat elektrolit kuat dan elektrolit lemah. Sama halnya dengan zat-zat yang bersifat asam atau basa memiliki derajat keasaman yang berbeda-beda. Derajat kekuatan asam atau basa dari suatu larutan dapat dihitung dari nilai pH atau pOH.

pH dapat didefinisikan sebagai negatif logaritma konsentrasi molar ion H⁺ dan pOH dapat didefinisikan sebagai negatif logaritma konsentrasi molar ion OH^-.

Suatu larutan digolongkan asam kuat jika memiliki daya hantar listrik kuat (larutan elektrolit kuat) dan nilai pH rendah (konsentrasi ion H⁺ tinggi). Sebaliknya jika daya hantar listrik lemah dan nilai pH sedang (sekitar 3-6), larutan tersebut tergoolong asam lemah.

Larutan	Lakmus Merah	Lakmus Biru
Asam	Merah	Merah
Basa	Biru	Biru
Netral	Merah	Biru

Suatu larutan digolongkan basa kuat jika memiliki daya hantar listrik kuat dan pH sangat tinggi. Jika daya hantar listrik lemah dan pH sedang (sekitar 8-11), larutan tersebut tergolong basa lemah.

Derajat keasaman suatu zat (PH) ditunjukkan dengan skala 1-14.

· Larutan dengan PH < 7 bersifat asam.

· Larutan dengan PH = 7 bersifat netral.

· Larutan dengan PH > 7 bersifat basa.

5. Indikator Asam Basa

Apakah indikator asam basa itu? Indikator asam basa adalah petunjuk tentang perubahan pH dari suatu larutan asam atau basa. Indikator bekerja berdasarkan perubahan warna indikator pada rentang pH tertentu.Indikator asam basa digunakan untuk mengetahui apakah zat tersebut mengandung asam atau basa tanpa harus mencicipi zat itu terlebih dahulu.

Indikator asam basa dikelompokkan menjadi dua yaitu indikator buatan dan indikator alami.

1) Indikator Buatan

a. Kertas Lakmus

Apa itu lakmus? Lakmus berasal dari kata litmus yaitu sejenis tanaman yang dapat berubah warna jika ada asam atau basa. Kertas lakmus ada dua jenis yaitu kertas lakmus merah dan kertas lakmus biru. Namun, kekurangan dari kertas lakmus adalah tidak dapat menunjukkan nilai PH suatu larutan.

b. Indikator Universal

Indikator universal yaitu indikator yang terdiri dari berbagai macam indikator yang memiliki warna berbeda untuk setiap nilai pH 1 – 14. Indikator universal ada yang berupa larutan dan ada yang berupa kertas.

∞ Beberapa contoh indikator universal dalam bentuk larutan:

Nama	Trayek PH	Warna
Nama	Trayek PH	Asam	Basa
Metil Merah	4,4 – 6,2	Merah	Kuning
Metil Jingga	3,1 – 4,4	Jingga	Kuning
Fenolflatein	8,0 – 9,8	Bening	Pink
Alizarin Kuning	10,1 – 12,0	Kuning	Merah
Brom Timol Biru	6,0 – 7,6	Kuning	Biru

Penggunaan beberapa buah indikator untuk mengetahui nilai PH satu jenis larutan dinilai kurang efektif, karena banyaknya zat, memerlukan biaya cukup mahal untuk diidentifikasi keasamannya. Untuk itu dibuatlah indikator universal, yang secara praktis menunjukkan warna tertentu untuk nilai PH tertentu. Indikator ini pun dapat dibuat dalam bentuk lembaran kertas yang efisien.

c. PH Meter

Pengujian sifat larutan asam basa dapat juga menggunakan PH meter. Penggunaan alat ini dengan cara dicelupkan pada larutan yang akan di uji. Setelah itu, pada PH meter akan muncul angka skala yang menunjukkan PH larutan.

d. Indikator Alami

Cara lain untuk mengidentifikasi sifat asam suatu sifat asam dan basa adalah dengan menggunakan indikator alami. Adapun contoh indikator tersebut adalah kunyit, kembang sepatu, pacar air, bunga nusa indah dan lain sebagainya. Ekstrak atau sari dari bahan-bahan ini dapat menunjukkan warna yang berbeda dalam larutan asam basa.

Tujuan:

Menentukan suatu larutan termasuk asam, basa atau netral menggunakan indikator universal dan indikator alami

Alat dan Bahan:

1. Pelat tetes 14. Larutan asam (HCl)

2. Pipet tetes 15. Larutan basa (NaOH)

3. Alu 16. Sampo

4. Lumpang 17. Pepsodent

5. Tabung reaksi 18. Deterjen

6. Indikator Universal 19. Sabun cair

7. Kembang Sepatu 20. Kapur

8. Kulit Manggis 21. Air Suling

9. Garam 22. Air Hujan

10. Teh 23. Air Abu

11. Obat mag 24. Air Sumur

12. Sari tomat

13. Softdrink

Cara Kerja:

A. Percobaan I

1. Dengan menggunakan pipet tetes, ambil setiap larutan dan teteskan ke dalam pelat tetes.

2. Celupkan kertas indikator universal ke dalam setiap larutan dan amati perubahan warnanya.

3. Bandingkan warna kertas indikator universal setelah dicelupkan ke dalam setiap larutan dengan warna pada kemasannya yang menunjukkan nilai pH.

4. Catat hasil pengamatan anda ke dalam tabel hasil pengamatan.

B. Percobaan II

1. Tumbuk bahan-bahan dan buatlah larutan.

2. Masukkan larutan kulit manggis, dan larutan kembang sepatu masing-masing ke dalam 2 tabung reaksi.

3. Masukkan kurang lebih 2 tetes larutan HCl dan NaOH ke dalam masing-masing 2 tabung reaksi yang telah terisi oleh larutan indikator alami.

4. Masukkan masing-masing larutan bahan-bahan yang akan di uji ke dalam tabung reaksi satu persatu.

5. Masukkan 2 tetes larutan indikator alami ke dalam larutan yang akan di uji.

6. Kocok tabung reksi tersebut dan amati perubahan warnanya. Jika warnanya seperti warna indikator alami yang ditetesi larutan HCl, maka larutan tersebut bersifat asam. Sedangkan jika warnanya seperti indikator yang ditetesi larutan NaOH, maka larutan bersifat basa.

7. Catat hasil pengamatan ke dalam tabel pengamatan.

Hasil Percobaan:

Hasil Pengamatan Percobaan I:

No	Larutan yang di uji	Warna Kertas Lakmus		pH	Sifat Larutan
No	Larutan yang di uji	Merah	Biru	pH	Sifat Larutan
1	Air suling	Merah	Biru	7	Netral
2	Tomat	Merah	Merah	4,0 – 4,4	Asam
3	Sabun colek	Biru	Biru	8	Basa
4	Obat mag	Biru	Biru	8	Basa
5	Softdrink	Merah	Merah	4	Asam
6	Air sumur	Merah	Biru	7	Netral
7	Kapur tulis	Biru	Biru	11,0 – 12,6	Basa
8	Teh	Merah	Merah	6	Asam
9	Garam	Merah	Biru	7	Netral
10	Air abu	Biru	Biru	8	Basa
11	Sampo	Biru	Biru	8	Basa
12	Pepsodent	Biru	Biru	8	Basa
13	Deterjen	Biru	Biru	8	Basa
14	Air hujan	Merah	Biru	7	Netral

Hasil Pengamatan Percobaan II:

No	Indikator Alami	Bahan	Warna	Asam	Basa	Netral
1	Kembang sepatu	Obat mag	Hijau
2	Kembang sepatu	Softdrink	Pink
3	Kembang sepatu	Pepsodent	Putih
4	Kembang sepatu	Tomat	Merah
5	Kembang sepatu	Kapur tulis	Ungu
6	Bunga nusa indah	Sabun colek	Coklat tua
7	Bunga nusa indah	Air sumur	Kuning
8	Bunga nusa indah	Air abu	Coklat tua
9	Bunga nusa indah	Deterjen	Coklat tua
10	Daun pacar air	Sampo	Hijau
11	Daun pacar air	Garam	Kuning
12	Daun pacar air	Teh	Kuning
13	Daun pacar air	Air hujan	Kuning
14	Daun pacar air	Air suling	Kuning

Kesimpulan:

Dari hasil percobaan di atas, dapat disimpulkan bahwa bahan-bahan tersebut bersifat:

· Asam, yaitu softdrink, tomat, dan teh.

· Basa , yaitu obat mag, pepsodent, kapur tulis, sabun colek, air abu, deterjen, dan sampo.

· Netral, yaitu air sumur, garam, air hujan, dan air suling.

Dalam membedakan sifat larutan (asam, basa, dan netral) tersebut, lebih mudah dan praktis menggunakan indikator buatan (kertas lakmus) daripada indikator alami. Sebab, perubahan warna lebih mudah di amati, kertas lakmus hanya mengalami perubahan warna dari lakmus merah menjadi warna biru yang berarti bersifat basa, lakmus biru yang berubah menjadi warna merah yang berarti bersifat asam, dan tidak berubah warna yaitu tetap berwarna biru dan merah yang berarti bersifat netral. Sedangkan jika menggunakan indikator alami harus mebandingkan larutan yang di uji dengan indikator alami dan terkadang data juga kurang akurat karena indikator mudah terkontaminasi.

Saran:

Setelah melakukan percobaan dan sebagai bahan evaluasi, terdapat beberapa hal yang harus diperhatikan jika melakukan percobaan ini lagi, yaitu:

· Persiapan, (dilihat dari ketersediaan alat dan bahan) agar lebih akurat hasil percobaan maka dibutuhkan alat yang memadai dan berkualitas. Juga, bahan yang di uji lebih banyak sehingga mengetahui lebih banyak bahan-bahan yang bersifat asam, basa, atau netral.

· Lebih berhati-hati, agar bahan tidak terkontaminasi dan hasil lebih akibat tabung reaksi atau tangan yang kotor sebaiknya tabung reaksi atau tangan dipastikan bersih dan kering.

· Cepat bekerja, agar bahan yang di uji tidak terkontaminasi dengan udara, usahakan bekerja dengan cepat.