Asam Basa

ASAM DAN BASA

A. Konsep Asam Basa
           
            Asam Basa merupakan dua senyawa kimia yang sangat penting dalam kehidupan sehari-hari. Secara umum zat-zat yang berasa masam mengandung asam, misalnya asam sitrat pada jeruk, asam cuka, asam semut pada semut. Telah lama diketahui bahwa larutan asam juga bersifat korosif, yaitu dapat merusak berbagai benda, antara lain logam dan marmer.
          Basa (Alkali) yang berarti abu, umumnya larutan basa ini memiliki rasa pahit dan licin, misalnya sabun.
          Di laboratorium , asam dan basa secara sederhana  dapat dikenali dengan menggunakan kertas lakmus, dalam larutan asam, kertas lakmus biru akan berubah menjadi merah, sedangkan dalam larutan basa kertas lakmus merah akan berubah menjadi warna biru. Jika kertas lakmus tidak berubah warnanya, larutan yang di celupi bersifat netral (tidak asam dan tidak basa). Contohnya, larutan netral adalah air murni

     B.  Teori Asam Basa

            Teori Asam menurut Arrhenius
Asam: senyawa yang dapat melepas ion hidrogen (H+) jika dilarukan dalam air.
Basa: senyawa yang dapat melepas ion hidroksida (OH-) jika dilarutkan dalam air.

Reaksi asam basanya: Reaksi pembentukan H2O dari ion-ion H+ dan OH-

Reaksi ionisasi zat asam sebagai berikut:

Jumlah ion H+ yang dilepaskan oleh tiap molekul disebut valensi asam. Adapun ion negatif yang lepas disebut sisa asam.

Reaksi ionisasi zat basa sebagai berikut:

 

   

           Teori Asam menurut Bronsted-Lowry

Asam: Senyawa yang dapat memberi proton (H+) kepada senyawa lain
Basa: Senyawa yang dapat menerima proton (H+) dari senyawa lain.
Reaksi asam basa: Reaksi Perpindahan proton dari satu senyawa ke senyawa lain
Contohnya:

Setelah melepaskan satu proton asam membentuk spesi yang disebut basa konjugasi.
Setelah menangkap satu proton basa  membentuk spesi yang disebut asam konjugasi.

          Teori asam menurut Lewis

Asam: Senyawa yang dapat menerima pasangan electron bebas dari senyawa lain
Basa: Senyawa yang dapat memberi pasangan elekron bebas dari senyawa lain.
Reaksi asam basa: Reaksi Pembentukan ikatan antara asam dan basa
Contohnya: 

          C. Sifat Asam dan Basa

 Asam: - Rasanya masam
            - Bersifat korosif (merusak)/mereaksi asam
            - Menghasilkan ion H+ bila dilarutkan dalam air
            - Derajat keasaman (ph) <7
            - memerahkan kertas lakmus biru
            - tidak merubah warna kertas lakmus merah
            - H+ (aq) + A-àHA (aq)  (aq)

Basa: - Rasanya pahit
          - Berisfat kaustik (merusak kulit)/ terasa licin saat disentuh
          - Menghasilkan ion OH- bila dilarutkan dalam air
          - Derajat keasaman (pH) > 7
          - Tidak merubahwarna kertas lakmus biru
          - Membirukan kertas lakmus merah
          - B+ (aq) + OH-àBOH (aq)  (aq)

.     D. Derajat Keasaman (pH) larutan

Asam dsn basa dibedakan menjadi asam kuat,asam lemah,basa kuat dan basa lemah. Asam kuat dan basa kuat terionisasi sempurna dalam air sedangkan asam lemah dan basa lemah terionosasi sebagian dalam air.
Menurut Arrhenius, asam yang dilarutkan ke dalam air akan melepas ion H+, dengan untuk menyatakan derajat kesamaan. Berdasarkan kenyataan itu, seorang kimiawan Denmark yang bernama SORENSEN(1988-1939) mrngusulkan konsep Ph untuk menyatakan konsentrasi ion H+. ph dikatakan sebagai pangkat hydrogen. Secara matematis besar  Ph  dapat ditulis.
Ph= -log[H+] à [H+]=konsentrasi ion hidrogen

Referensi : - Buku KIMIA SMA 2 (Drs. Unggul sudarmo, M.Pd
             - Theory and ap[lication of chemistry 2
             - zenius.net 

            

IKATAN DAN UNSUR KIMIA

IKATAN DAN UNSUR 

Selain gas mulia di alam unsur-unsur tidak selalu berada sebagai unsur bebas (sebagai atom tunggal), tetapi kebanyakan bergabung atau berikatan dengan atom unsur lain. Tahun 1916 G.N. Lewis dan W. Kossel menjelaskan hubungan kestabilan gas mulia dengan konfigurasi elektron. Kecuali He; mempunyai 2 elektron valensi; unsur-unsur gas mulia mempunyai 8 elektron valensi sehingga gas mulia bersifat stabil. Atom-atom unsur cenderung mengikuti gas mulia untuk mencapai kestabilan. Jika atom berusaha memiliki 8 elektron valensi, atom disebut mengikuti aturan oktet. Unsur-unsur dengan nomor atom kecil (seperti H dan Li) berusaha mempunyai elektron valensi 2 seperti He disebut mengikuti aturan duplet.

Ikatan Kimia

Dalam ikatan kimia, cara yang diambil unsur supaya dapat mengikuti gas mulia, yaitu:

1. melepas atau menerima elektron;
2. pemakaian bersama pasangan elektron.

Ikatan kimia yang akan dibahas kali ini terdapat tiga jenis ikatan yaitu ikatan ion, ikatan kovalen, dan ikatan logam. Sebelum memahami ketiga janis ikatan tersebut, terlebih dahulu sahabat harus memahami arti dari ikatan kimia itu sendiri.

Pengertian Ikatan Kimia

Ikatan Kimia adalah interaksi yang menjelasakan hubungan antar atom sehingga menjadi molekul ion, kristal, dan spesies yang stabil lainnya.

1) Ikatan Ion

Ikatan ion terbentuk akibat adanya melepas atau menerima elektron oleh atom-atom yang berikatan. Atom-atom yang melepas elektron menjadi ion positif (kation) sedang atom-atom yang menerima elektron menjadi ion negatif (anion). Ikatan ion biasanya disebut ikatan elektrovalen. Senyawa yang memiliki ikatan ion disebut senyawa ionik. Senyawa ionik biasanya terbentuk antara atom-atom unsur logam dan nonlogam. Atom unsur logam cenderung melepas elektron membentuk ion positif, dan atom unsur nonlogam cenderung menangkap elektron membentuk ion negatif. Contoh: NaCl, MgO, CaF2, Li2O, AlF3, dan lain-lain.

Lambang titik elektron Lewis terdiri atas lambang unsur dan titik-titik yang setiap titiknya menggambarkan satu elektron valensi dari atom-atom unsur. Titik-titik elektron adalah elektron terluarnya.

Tabel contoh-contoh lambang titik elektron lewis

Untuk membedakan asal elektron valensi penggunaan tanda (O) boleh diganti dengan tanda (x), tetapi pada dasarnya elektron mempunyai lambang titik Lewis yang mirip. Lambang titik Lewis untuk logam transisi, lantanida, dan aktinida tidak dapat dituliskan secara sederhana, karena mempunyai kulit dalam yang tidak terisi penuh. Contoh penggunaan lambang titik Lewis dalam ikatan ion sebagai berikut.

Sifat-sifat fisika senyawa ionik pada umumnya:

1. Pada suhu kamar berwujud padat;
2. Struktur kristalnya keras tapi rapuh;
3. Mempunyai titik didih dan titik leleh tinggi;
4. Larut dalam pelarut air tetapi tidak larut dalam pelarut organik;
5. Tidak menghantarkan listrik pada fase padat, tetapi pada fase cair (lelehan) dan larutannya menghantarkan listrik. 

2) Ikatan Kovalen

Ikatan kovalen terjadi karena pemakaian bersama pasangan elektron oleh atom-atom yang berikatan. Pasangan elektron yang dipakai bersama disebut pasangan elektron ikatan (PEI) dan pasangan elektron valensi yang tidak terlibat dalam pembentukan ikatan kovalen disebut pasangan elektron bebas (PEB). Ikatan kovalen umumnya terjadi antara atom-atom unsur nonlogam, bisa sejenis (contoh: H2, N2, O2, Cl2, F2, Br2, I2) dan berbeda jenis (contoh: H2O, CO2, dan lain-lain). Senyawa yang hanya mengandung ikatan kovalen disebut senyawa kovalen.

Berdasarkan lambang titik Lewis dapat dibuat struktur Lewis atau rumus Lewis. Struktur Lewis adalah penggambaran ikatan kovalen yang menggunakan lambang titik Lewis di mana PEI dinyatakan dengan satu garis atau sepasang titik yang diletakkan di antara kedua atom dan PEB dinyatakan dengan titik-titik pada masing-masing atom.

Macam-macam ikatan kovalen:

1. Berdasarkan jumlah PEI-nya ikatan kovalen dibagi 3:

• Ikatan kovalen tunggal

Ikatan kovalen tunggal yaitu ikatan kovalen yang memiliki 1 pasang PEI.

Contoh: H2, H2O (konfigurasi elektron H = 1; O = 2, 6)

• Ikatan kovalen rangkap dua

Ikatan kovalen rangkap 2 yaitu ikatan kovalen yang memiliki 2 pasang PEI.

Contoh: O2, CO2 (konfigurasi elektron O = 2, 6; C = 2, 4)

• Ikatan kovalen rangkap tiga

Ikatan kovalen rangkap 3 yaitu ikatan kovalen yang memiliki 3 pasang PEI.

Contoh: N2 (Konfigurasi elektron N = 2, 5)

2. Berdasarkan kepolaran ikatan, ikatan kovalen dibagi 2:

• Ikatan kovalen polar

Ikatan kovalen polar adalah ikatan kovalen yang PEInya cenderung tertarik ke salah satu atom yang berikatan. Kepolaran suatu ikatan kovalen ditentukan oleh keelektronegatifan suatu unsur. Senyawa kovalen polar biasanya terjadi antara atom-atom unsur yang beda keelektronegatifannya besar, mempunyai bentuk molekul asimetris, mempunyai momen dipol [μ = hasil kali jumlah muatan (q) dengan jaraknya (r)] ≠ 0.

Contoh:

1) HF

H – F

Keelektronegatifan 2,1; 4,0

Beda keelektronegatifan = 4,0 – 2,1 = 1,9

μ = q x r = 1,91 

• Ikatan kovalen nonpolar

Ikatan kovalen nonpolar yaitu ikatan kovalen yang PEInya tertarik sama kuat ke arah atom-atom yang berikatan. Senyawa kovalen nonpolar terbentuk antara atom-atom unsur yang mempunyai beda keelektronegatifan nol atau mempunyai momen dipol = 0 (nol) atau mempunyai bentuk molekul simetri.

3. Ikatan kovalen koordinasi

Ikatan kovalen koordinasi adalah ikatan kovalen yang PEInya berasal dari salah satu atom yang berikatan.

Contoh:

NH4+

NH3 + H+ → NH4+

Sifat-sifat fisis senyawa kovalen:

1. Pada suhu kamar berwujud gas, cair (Br2), dan ada yang padat (I2);
2. Padatannya lunak dan tidak rapuh;
3. Mempunyai titik didih dan titik leleh rendah;
4. Larut dalam pelarut organik tapi tidak larut dalam air;
5. Umumnya tidak menghantarkan listrik.

3) Ikatan Logam

Ikatan logam adalah ikatan kimia yang terbentuk akibat penggunaan bersama elektron-elektron valensi antaratomatom logam. Contoh: logam besi, seng, dan perak. Ikatan logam bukanlah ikatan ion atau ikatan kovalen. Salah satu teori yang dikemukakan untuk menjelaskan ikatan logam adalah teori lautan elektron.

Contoh terjadinya ikatan logam. Tempat kedudukan elektron valensi dari suatu atom besi (Fe) dapat saling tumpang tindih dengan tempat kedudukan elektron valensi dari atom-atom Fe yang lain. Tumpang tindih antarelektron valensi ini memungkinkan elektron valensi dari setiap atom Fe bergerak bebas dalam ruang di antara ion-ion Fe+ membentuk lautan elektron. Karena muatannya berlawanan (Fe2+ dan 2 e–), maka terjadi gaya tarik-menarik antara ion-ion Fe+ dan elektron-elektron bebas ini. Akibatnya terbentuk ikatan yang disebut ikatan logam.

Adanya ikatan logam menyebabkan logam bersifat:

1. Pada suhu kamar berwujud padat, kecuali Hg;
2. Keras tapi lentur/dapat ditempa;
3. Mempunyai titik didih dan titik leleh yang tinggi;
4. Penghantar listrik dan panas yang baik;
5. Mengilap.

Bilangan Kuantum

PENGERTIAN BILANGAN KUANTUM

BILANGAN KUANTUM

Menurut mekanika gelombang,setiap tingkat energi dalam atom diasosiasikan dengan satu atau lebih orbital. Untuk menyatakan kedudukan (tingkat energi,bentuk,serta orientasi) suatu orbital menggunakan tiga bilangan kuantum,yaitu bilangan kuantum utama (n), bilangan kuantum azimuth (l), dan bilangan kuantum magnetik (ml atau m) (James E. Brady, 1990).

• Bilangan Kuantum Utama (n)
  
  
                
  Gambar 1. Bilangan Kuantum n
  

• Bilangan Kuantum Azimuth
  
  
  Mekanika gelombang meramalkan bahwa setiap kulit (tingkat energi) tersusun dari beberapa subkulit (subtingkat energi) yang masing-masing subkulit tersebut dicirikan oleh bilangan kuantum azimuth yang diberi lambang (l).
  Bilangan kuantum azimut mempunyai harga dari 0 sampai dengan (n-1) untuk setiap n, dan menunjukan letak elektron dalam subkulit. Setiap kulit terdiri dari subkulit (jumlah subkulit tidak sama untuk setiap kulit elektron), dan setiap subkulit dilambangkan berdasarkan pada harga bilangan kuantum azimut (l).
  Untuk setiap subkulit diberi lambang berdasarkan harga bilangan kuantum l.

         

Lambang s, p, d, f diambil dari nama spektrum yang dihasilkan oleh logam alkali dari Li sampai dengan Cs yang terdiri dari empat deret, yaitu tajam (sharp), utama (principal), kabur (diffuse), dan dasar (fundamental). Sampai saat ini, elektron-elektron baru menempati subkulit-subkulit s, p, d, dan f. Sedangkan subkulit g, h, dan i belum terisi elektron.

Tabel di bawah ini menunjukan keterkaitan jumlah kulit dengan banyaknya subkulit serta jenis subkulit dalam suatu atom.

   
    Tabel 1. Hubungan Jumlah Sub-kulit dengan kulit

• Bilangan Kuantum Magnetik (m)
  
  menyatakan orbital khusus yang ditempati elektron pada suatu subkulit. Bilangan kuantum magnetik juga menyatakan orientasi khusus dari orbital itu dalam ruang relatif terhadap inti. Nilai bilangan kuantum magnetik bergantung pada nilai bilangan kuantum azimuth, yaitu semua bilangan bulat mulai dari –l sampai dengan +l, termasuk 0.

    

Tabel 2 Hubungan Bilangan Kuantum Azimut dengan Bilangan Kuantum Magnetik

Dari tabel di atas terlihat bahwa nilai magnetik (m) diantara – l sampai + l (l = bilangan kuantum azimut). Nilai bilangan kuantum magnetik suatu elektron tergantung pada letak elektron tersebut dalam orbital. Nama-nama kotak di atas sesuai dengan bilangan kuantum magnetiknya. Dan perlu diingat juga dengan mengabaikan tanda -/+ maka nilai m tidak mungkin lebih besar dari nilai l.

• Bilangan Kuantum Spin (s)
  
  Sambil beredar mengintari inti, elektron juga berputar pada sumbunya. Gerak berputar pada sumbu ini disebut rotasi. Hanya ada dua kemungkinan arah rotasi elektron, yaitu searah atau berlawanan arah jarum jam. Kedua arah yang berbeda itu dinyatakan dengan bilangan kuantum spin (s) yang mempunyai nilai s = + 1/2 atau s = – 1/2. Akibatnya satu orbital hanya dapat ditempati oleh maksimum dua elektron, di mana kedua elektron itu haruslah mempunyai spin yang berlawanan, sehingga menghasilkan medan magnet yang berlawanan pula. Medan magnet yang berlawanan ini diperlukan untuk mengimbangi gaya tolak-menolak listrik yang ada (karena muatan sejenis).

         
Gambar 2 | Arah Putar Elektron pada Sumbunya

Dapat disimpulkan bahwa kedudukan suatu elektron dalam suatu atom dinyatakan oleh empat bilangan kuantum, yaitu: