ASAM BASA (PART I)

Teori Asam dan Basa

Tahukah kalian apa itu asam dan apa itu basa? Kata "asam" mungkin bukan sesuatu yang asing lagi bagi kita. Asam identik dengan sesuatu yang bersifat kecut atau masam. Buah asam jawa dinamakan "asam" karena rasanya yang asam atau masam sehingga banyak digunakan sebagai bahan untuk membuat makanan yang rasanya asam seperti sayur asam. Selain "asam jawa", penggunaan kata asam juga digunakan untuk rasa jeruk nipis, belimbing, mangga, dan buah-buah lain yang memiliki rasa sejenis.

Penggunaan kata asam bukan hanya untuk rasa, tapi juga bau. "Bau asam" identik digunakan untuk bau yang tidak enak, menyengat, menusuk masuk melalui lubang hidung. Apalagi kalau baunya menetap lama di hidung, rasanya sudah seperti mau muntah. Bau seperti ini biasa kita jumpai pada buah yang sudah membusuk. Ketika melewati tempat pembuangan sampah, bau seperti ini juga kita temui. Sebenarnya contoh "bau asam" tidak perlu jauh-jauh, pada diri kita pun "bau asam" sering kita jumpai seperti bau ketek, hehe.

Baik rasa asam maupun bau asam disebabkan oleh adanya senyawa yang memiliki sifat kimia yang sama yang disebut senyawa "ASAM". Bagaimana senyawa-senyawa tersebut bisa memiliki sifat yang sama??

Lalu bagaimana dengan basa? Basa adalah pasangan dari asam. Kalau diibaratkan jenis kelamin, asam adalah pria dan basa adalah wanita. Ini hanya pengandaian ya. Loh, kok pasangan asam itu adalah basa? Bukannya pasangan asam itu garam? Kan ibu-ibu sering masak pakai asam dan garam. Bukan pakai asam dan basa. "Asam di gunung, garam di laut", lalu basanya dimana?

Seperti halnya asam, basa juga sering kita jumpai dalam kehidupan. Sabun mandi, sampo, deodorant, pasta gigi, obat mag, dan pupuk adalah contoh bahan-bahan yang bersifat basa. Bahan-bahan tersebut disebut basa juga karena mengandung senyawa yang memiliki sifat yang sama.

Kok bisa ya bahan-bahan ini bisa disebut pasangan dari asam? Bukannya yang lebih cocok disebut pasangan dari asam adalah garam? Kan asam dengan garam sering ketemu di pancinya ibu-ibu, hehe.

Bukan seperti itu ya, garam itu bukan pasangan asam. Justru garam adalah hasil dari reaksi asam dan basa. Kalau diibaratkan lagi nih, garam itu anak dari asam dan basa. Asam dan basa bertemu kemudian bereaksi, lalu dilahirkanlah si garam.

Kok bisa gitu ya? Untuk memahami asam, basa dan garam, yuk kita simak pembahasan di bawah ini.

Teori Asam dan Basa

Ada 3 teori yang membahas membahas tentang asam dan basa, yaitu teori asam basa Arrhenius, teori asam basa Bronstead-Lowry, dan teori asam basa Lewis. Berikut penjelasan dari ketiga teori tersebut.

Teori Asam dan Basa Arrhenius

Ilmuan pertama yang mengemukakan teori tentang asam dan basa adalah Svante August Arrhenius pada tahun 1884. Menurut Arrhenius, definisi asam dan basa yaitu:

• Asam adalah zat yang apabila dilarutkan dalam air melepaskan ion H⁺ .
• Basa adalah zat yang apabila dilarutkan dalam menghasilkan ion OH^- .

Gas HCl adalah senyawa yang mudah larut dalam air. Gas HCl apabila dilarutkan dalam air akan terurai menghasilkan ion H⁺ dan ion ion Cl^-. Jika dituliskan dalam persamaan reaksi kimia, reaksi penguraian gas HCl dalam air sebagai berikut.

HCl (g) + H₂O (l) → H₃O⁺ (aq) + Cl^-  (aq) atau bisa ditulis HCl (aq) → H⁺ (aq) + Cl^-  (aq) 

Reaksi di atas disebut reaksi ionisasi, yaitu reaksi terurainya suatu zat menjadi ion-ion. Karena gas HCl ketika dilarutkan dalam air menghasilkan ion H⁺ maka gas HCl digolongkan sebagai senyawa asam. Asam lambung adalah contoh senyawa HCl yang terlarut dalam air.

Lalu bagaimana dengan senyawa kimia yang terkandung dalam asam jawa? Apakah senyawa tersebut apabila dilarutkan dalam air juga bisa menghasilkan ion H⁺? Asam jawa mengandung senyawa kimia asam organik seperti asam sitrat (C₆H₈O₇), asam tartrat (C₄H₄O₆), dan asam malat (C₄H₆O₅). Ketiga senyawa ini ketika dilarutkan dalam air akan menghasilkan ion H⁺ sehingga digolongkan ke dalam senyawa asam. Sama halnya seperti asam jawa, buah jeruk, belimbimbing, dan cuka mengandung senyawa yang jika dilarutkan dalam air akan menghasilkan ion H⁺.

Senyawa NaOH adalah suatu padatan yang jika dilarutkan dalam air akan menghasilkan ion Na⁺  ion OH^-.  Jika dituliskan dalam persamaan reaksi kimia, reaksi penguraian NaOH dalam air sebagai berikut.

NaOH (aq) → Na⁺ (aq) + OH^-  (aq) 

Karena padatan NaOH ketika dilarutkan dalam air menghasilkan ion OH^- maka NaOH digolongkan sebagai senyawa basa.

Teori asam basa Arrhenius memiliki kelemahan yaitu hanya terbatas pada pelarut air. Teori asam basa Arrhenius tidak bisa menjelaskan asam dan basa dalam pelarut selain air.

Teori Asam dan Basa Bronstead-Lowry

Ilmuwan berikutnya yang mengemukakan teori tentang asam basa adalah Johannes N. Bronsted dan Thomas M. Lowry. Pada tahun 1923, Bronstead dan Lowry secara terpisah mengajukan definisi asam dan basa yang lebih luas yang tidak terbatas pada pelarut air. Konsep yang diajukan tersebut didasarkan pada fakta bahwa reaksi asam-basa melibatkan transfer proton (ion H⁺) dari suatu zat ke zat yang lainnya. Menurut Bronstead-Lowry,

• asam adalah zat yang memberi proton (ion H⁺) atau donor proton
• basa adalah zat yang menerima proton (ion H⁺) atau akseptor proton

Agar lebih jelas memahami teori asam-basa Bronstead-Lowry, mari kita perhatikan reaksi antara HCl dengan NH₃ berikut.

Pada reaksi di atas, HCl melepaskan proton (ion H⁺) menjadi ion Cl^-. Proton yang dilepaskan oleh HCl kemudian diterima oleh NH₃ menjadi ion NH₄⁺. Dikarenakan HCl adalah zat yang berperan sebagai pemberi atau donor proton maka HCl digolongkan ke dalam senyawa asam dan zat hasil setelah HCl melepas proton yaitu ion Cl^- disebut basa konjugasi dari HCl. Sebaliknya NH₃ sebagai zat yang menerima proton yang telah dilepaskan oleh HCl digolongkan sebagai basa dan zat hasil setelah NH₃ menerima proton yaitu ion NH₄⁺  disebut asam konjugasi dari NH₃.

Contoh lain dari penerapan teori asam-basa Bronstead-Lowry adalah reaksi ionisasi HCl dalam air.

Sumber: jempolkimia.com

Pada reaksi ionisasi HCl dalam air, HCl melepaskan proton menjadi ion Cl^-. Kemudian proton yang dilepaskan oleh HCl diterima oleh H₂O menjadi ion H₃O⁺. Oleh karena itu HCl digolongkan asam dan ion ion Cl^- adalah basa konjugasinya serta H₂O digolongkan sebagai basa dan ion H₃O⁺ adalah asam konjugasinya.

Dari kedua contoh reaksi di atas, dapat diketahui bahwa teori asam-basa Bronstead-Lowry hanya terbatas pada zat yang memiliki proton.

Baca juga:
Asam dan Basa (Part II)
Asam dan Basa (Part III)

Teori Asam dan Basa Lewis

Karena keterbatasan kedua teori sebelumnya, maka pada tahun 1923 G. N. Lewis mengemukakan teori tentang asam dan basa. Teori yang Lewis kemukakan tidak lagi terbatas pada pelarut air ataupun hanya melibatkan senyawa yang berproton. Namun lebih menekankan pada transfer elektron yang terjadi pada suatu reaksi asam basa. Jika diperhatikan lebih detail, pada setiap reaksi asam basa, baik yang terjadi dalam pelarut air seperti yang djelaskan oleh Arrhenius maupun yang melibatkan transfer proton seperti yang dijelaskan oleh Bronstead-Lowry pasti melibatkan transfer elektron. Jadi, menurut Lewis

• Asam adalah zat yang menerima (akseptor) pasangan elektron.
• Basa adalah zat yang memberi (donor) pasangan elektron.

Sebagai contoh reaksi ionisasi HCl dalam air.

Sumber: urip.info

H₂O memiliki pasangan elektron bebas yang kemudian dipakai berikatan secara kovalen koordinasi dengan ion H⁺ dari HCl. Artinya H₂O adalah donor pasangan elektron sedangkan HCl adalah akseptor pasangan elektron. Jadi, H₂O adalah basa sedangkan HCl adalah asam.

Teori asam basa Lewis dapat digunakan lebih luas pada senyawa yang tak berproton. Contoh reaksi antara NH₃ dan BF₃.

Sumber: studiobelajar.com

Pada reaksi di atas NH₃ memiliki pasangan elektron bebas dan bertindak sebagai donor pasangan elektron yang akan digunakan untuk berikatan dengan BF₃ sebagai akseptor pasangan elektron. Dengan demikian NH₃ adalah basa dan BF₃ adalah asam. Dari reaksi di atas juga dapat diketahui bahwa syarat suatu zat dapat bertindak sebagai basa lewis adalah minimal memiliki 1 pasangan elektron bebas yang dapat disumbangkan.