Definisi konseptual
Zat yang mampu mendonorkan proton adalah asam, sedangkan penerima proton adalah basa. Definisi asam dan basa yang sangat umum ini dikemukakan oleh ahli kimia JN Brønsted dan TM Lowry pada tahun 1923, berdasarkan konsep transfer H + dalam reaksi asam-basa.
Candela Rocío Barbisan | Nov. 2021 Insinyur Kimia
Arrhenius mendefinisikan proton H + sebagai spesies yang terisolasi, meskipun saat ini diketahui bahwa dalam larutan mereka memiliki daya tarik yang tinggi terhadap molekul air dan ditemukan membentuk ion hidronium (H 3 O + ). Berdasarkan konsep-konsep ini, kita menggambarkan reaksi asam-basa yang mengacu pada cuka, dengan asam asetat yang diencerkan dalam air:
C 2 H 3 O 2 (aq) + H 2 O (l) C 2 H 3 O 2 – (aq) + H 3 O + (aq)
Dalam hal ini, asam asetat adalah orang yang menyumbangkan hidrogen asam sementara air bertindak sebagai basa yang mengambil proton yang disumbangkan. Pada gilirannya, dua spesies ionik baru terbentuk, yang merupakan asam dan basa terkonjugasi dari asam dan basa dari mana mereka berasal. Dalam hal ini, spesies C 2 H 3 O 2 – adalah basa terkonjugasi dari asam asetat sedangkan H 3 O + adalah asam terkonjugasi dari air. Oleh karena itu, pasangan asam-basa terkonjugasi hanya berbeda dengan adanya hidrogen asam dan, selanjutnya, premis terpenuhi bahwa setiap asam memiliki basa konjugasinya dan sebaliknya.
Sekarang mari kita tinjau reaksi berikut:
NH 3 (aq) + H 2 O (l) NH 4 + (aq) + OH – (aq)
Dalam hal ini, kita memiliki pasangan asam-basa terkonjugasi yang masing-masing adalah air dan ion hidroksil, dan basa, amonia, dengan pasangan terkonjugasinya, spesies asam NH 4 +.
Sekarang, Anda mungkin bertanya-tanya bagaimana air bertindak sebagai asam dan basa, kemampuan itu dikenal sebagai amfoterisme. Artinya, zat yang dapat bertindak dalam dua cara tergantung pada siapa yang dikombinasikan adalah zat amfoter.
Sama seperti kita mendefinisikan pasangan konjugasi, mereka memiliki karakteristik yang aneh: semakin asam kekuatan yang dimiliki asam dari pasangan tersebut, semakin sedikit kekuatan basa yang dimiliki oleh basa konjugasinya, dan analog dengan kasus basa, semakin besar kekuatan kebasaannya. basa, pasangan konjugasinya akan menurunkan kekuatan asam. Anda mungkin bertanya-tanya kekuatan apa yang sedang kita bicarakan?
Nah, ketika asam kuat, kita berbicara tentang spesies yang mampu sepenuhnya menyumbangkan hidrogen asam, mentransfer semua protonnya ke air dan sepenuhnya terdisosiasi. Jika tidak, itu adalah asam lemah, yang sebagian terionisasi dalam larutan berair, ini menyiratkan bahwa sebagian asam akan ditemukan sebagai spesies terdisosiasi dan sebagian akan mempertahankan strukturnya. Mari kita lihat contoh tipikal berikut:
HCl (g) + H 2 O (l) → Cl – (aq) + H 3 O + (aq)
Ini adalah asam kuat, karena terdisosiasi sepenuhnya, dan hal yang sama terjadi dengan natrium hidroksida, yang merupakan basa kuat:
NaOH (s) → Na + (aq) + OH – (aq)
Jika kita ingat reaksi asam asetat dalam larutan berair, kita perhatikan bahwa ada keseimbangan antara spesies, karena disosiasi tidak lengkap dan, oleh karena itu, ada konstanta keasaman termodinamika yang mengatur proses, yang dinyatakan sebagai fungsi aktivitas spesies; Namun, dalam larutan encer, dapat diperkirakan melalui konsentrasi molar:
Ka = C 2 H 3 O 2 – H 3 O + / HC 2 H 3 O 2
Sedangkan untuk kasus basa lemah kita dapat menggambarkan sejauh mana basa tersebut terionisasi jika kita berbicara tentang konstanta termodinamika kebasaannya, seperti kasus amonia:
Kb = NH 4 + OH – / NH 3
Konstanta ini ditabulasi pada suhu referensi sementara ada juga literatur yang menunjukkan tingkat keasaman atau kebasaan senyawa tertentu.
Akhirnya, kita akan mengacu pada autoionisasi air, seperti yang telah kita lihat, air memiliki basa dan asam terkonjugasi, yang mampu menggambarkan fenomena ini dalam reaksi ionisasinya:
2H 2 O (l) OH – (aq) + H 3 O + (aq)
Kita dapat mendefinisikan proses ini seperti yang kita lakukan sebelumnya melalui konstanta yang terlibat, yaitu:
Kc = H 3 O + OH – / H 2 O 2
Dengan menggunakan pengaturan matematis, kita dapat menyatakan produk ionik air sebagai konstanta berikut:
Kw = H 3 O + OH –
Yang nilainya pada 25ºC adalah konstan dan adalah: 1×10-14, yang menyiratkan bahwa, jika larutannya netral, yaitu jumlah asam yang sama dengan basa, masing-masing konsentrasi spesies ionik akan menjadi: 1×10-7 mol / L.
Topik dalam Teori Brønsted dan Lowry dan Gaya Asam-Dasar
