asam dan basa smk plus alfalah biru

PENGERTIAN KIMIA DAN MANFAATNYA

Pengertian kimia dan manfaatnya adalah artikel yang akan Tasik Cyber bagikan pada kali ini. Untuk mempersingkat waktu langsung saja simak pengertian kimia dan manfaatnya dibawah ini.

Pengertian pengertian Kimia:

            Kimia adalah suatu ilmu yang mempelajari mengenai komposisi,struktur dan sifat zat atau materi dari skala atom hingga molekul, serta perubahan atau transformasi serta interaksi untuk membentuk materi yang ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. kimia juga mempelajari tentang pemahaman sifat dan interaksi atom individu dengan tujuan untuk menerapkan pengetahuan.

1.     Kimia menurut asal katanya sebenarnya berasal dari istilah bahasa arab kimiya yang berarti perubahan materi atau benda. Kimia juga berasal dari bahasa yunani “khemia”

2.     Definisi Kimia Secara umum adalah ilmu yang mempelajari zat/materi, perubahan zat (reaksi), beserta energi yang menyertainya, dan juga zat baru yang muncul. Perubahan zat di sini hanyalah perubahan zat secara kimia. Ditandai dengan munculnya zat baru. Untuk perubahan fisik (mencair, membeku, menguap, dll) tidak dipelajari dalam kimia.

3.     Definisi kimia secara teori ilmu, kimia adalah ilmu yang mempelajari mengenai komposisi dan sifat zat atau materi dari skala atom hingga molekul serta perubahan serta interaksi (reaksi) mereka untuk membentuk materi baru yang ada di sekitar kita.

4.     Definisi Kimia menurut James E. Brady , kimia adalah ilmu yang mempelajari bahan kimia.

5.     Definisi Kimia menuru Dictionary of the English Language, Fourth Edition copyright ©2000 by Houghton Mifflin Company  : The science of the composition, structure, properties, and reactions of matter, especially of atomic and molecular systems.

6.     Definisi Kimia menurut the society, Sebuah seni kuno atau ilmu yang berkaitan dengan ekstraksi jus dari tanaman obat, atau logam dari bumi mereka, atau transmutasi elemen fisik, seperti logam dasar menjadi emas, penyusunan elixirs, dan hal-hal lain biasanya terhubung dengan alkimia, dari mana kimia modern merupakan turunan sepanjang garis khusus

                       Poin penting untuk diingat oleh siswa siswi smk plus alfalah biru garut adalah bahwa kimia adalah ilmu, yang berarti  sistematis dan dihasilkan dari hipotesis yang diuji dengan menggunakan metode ilmiah. Kimiawan atau para ilmuwan yang mempelajari kimia, menguji sifat dan komposisi materi dan interaksi antara zat. Kimia sangat erat kaitannya dengan fisika dan biologi. Kimia dan fisika keduanya ilmu fisika. Bahkan, beberapa teks mendefinisikan kimia dan fisika dengan cara yang sama. Seperti yang terjadi pada ilmu-ilmu lain, matematika adalah alat penting untuk studi kimia.

                Kimia sering disebut sebagai “ilmu pusat” karena menghubungkan berbagai ilmu lain, seperti fisika, ilmu bahan, nanoteknologi, biologi, farmasi, kedokteran, bioinformatika, dan geologi.

                Kimia berhubungan dengan interaksi materi yang dapat melibatkan dua zat atau antara materi dan energi, terutama dalam hubungannya dengan hukum pertama termodinamika. Kimia tradisional melibatkan interaksi antara zat kimia dalam reaksi kimia, yang mengubah satu atau lebih zat menjadi satu atau lebih zat lain. Kadang reaksi ini digerakkan oleh pertimbangan entalpi, seperti ketika dua zat berentalpi tinggi seperti hidrogen dan oksigen elemental bereaksi membentuk air, zat dengan entalpi lebih rendah. Reaksi kimia dapat difasilitasi dengan suatu katalis, yang umumnya merupakan zat kimia lain yang terlibat dalam media reaksi tapi tidak dikonsumsi (contohnya adalah asam sulfat yang mengkatalisasi elektrolisis air) atau fenomena immaterial (seperti radiasi elektromagnet dalam reaksi fotokimia). Kimia tradisional juga menangani analisis zat kimia, baik di dalam maupun di luar suatu reaksi, seperti dalam spektroskopi.

                Semua materi normal terdiri dari atom atau komponen-komponen subatom yang membentuk atom; proton, elektron, dan neutron. Atom dapat dikombinasikan untuk menghasilkan bentuk materi yang lebih kompleks seperti ion, molekul, atau kristal. Struktur dunia yang kita jalani sehari-hari dan sifat materi yang berinteraksi dengan kita ditentukan oleh sifat zat-zat kimia dan interaksi antar mereka. Baja lebih keras dari besi karena atom-atomnya terikat dalam struktur kristal yang lebih kaku. Kayu terbakar atau mengalami oksidasi cepat karena ia dapat bereaksi secara spontan dengan oksigen pada suatu reaksi kimia jika berada di atas suatu suhu tertentu.

                Zat cenderung diklasifikasikan berdasarkan energi, fase, atau komposisi kimianya. Materi dapat digolongkan dalam 4 fase, urutan dari yang memiliki energi paling rendah adalah padat, cair, gas, dan plasma. Dari keempat jenis fase ini, fase plasma hanya dapat ditemui di luar angkasa yang berupa bintang, karena kebutuhan energinya yang teramat besar. Zat padat memiliki struktur tetap pada suhu kamar yang dapat melawan gravitasi atau gaya lemah lain yang mencoba merubahnya. Zat cair memiliki ikatan yang terbatas, tanpa struktur, dan akan mengalir bersama gravitasi. Gas tidak memiliki ikatan dan bertindak sebagai partikel bebas. Sementara itu, plasma hanya terdiri dari ion-ion yang bergerak bebas; pasokan energi yang berlebih mencegah ion-ion ini bersatu menjadi partikel unsur. Satu cara untuk membedakan ketiga fase pertama adalah dengan volume dan bentuknya: kasarnya, zat padat memeliki volume dan bentuk yang tetap, zat cair memiliki volume tetap tapi tanpa bentuk yang tetap, sedangkan gas tidak memiliki baik volume ataupun bentuk yang tetap.

                Air (H₂O) berbentuk cairan dalam suhu kamar karena molekul-molekulnya terikat oleh gaya antarmolekul yang disebut ikatan Hidrogen. Di sisi lain, hidrogen sulfida (H₂S) berbentuk gas pada suhu kamar dan tekanan standar, karena molekul-molekulnya terikat dengan interaksi dwikutub (dipole) yang lebih lemah. Ikatan hidrogen pada air memiliki cukup energi untuk mempertahankan molekul air untuk tidak terpisah satu sama lain, tapi tidak untuk mengalir, yang menjadikannya berwujud cairan dalam suhu antara 0 °C sampai 100 °C pada permukaan laut. Menurunkan suhu atau energi lebih lanjut mengizinkan organisasi bentuk yang lebih erat, menghasilkan suatu zat padat, dan melepaskan energi. Peningkatan energi akan mencairkan es walaupun suhu tidak akan berubah sampai semua es cair. Peningkatan suhu air pada gilirannya akan menyebabkannya mendidih (lihat panas penguapan) sewaktu terdapat cukup energi untuk mengatasi gaya tarik antarmolekul dan selanjutnya memungkinkan molekul untuk bergerak menjauhi satu sama lain.

                Ilmuwan yang mempelajari kimia sering disebut kimiawan. Sebagian besar kimiawan melakukan spesialisasi dalam satu atau lebih subdisiplin. Kimia yang diajarkan pada sekolah menengah sering disebut “kimia umum” dan ditujukan sebagai pengantar terhadap banyak konsep-konsep dasar dan untuk memberikan pelajar alat untuk melanjutkan ke subjek lanjutannya. Banyak konsep yang dipresentasikan pada tingkat ini sering dianggap tak lengkap dan tidak akurat secara teknis. Walaupun demikian, hal tersebut merupakan alat yang luar biasa. Kimiawan secara reguler menggunakan alat dan penjelasan yang sederhana dan elegan ini dalam karya mereka, karena terbukti mampu secara akurat membuat model reaktivitas kimia yang sangat bervariasi.

                Ilmu kimia secara sejarah merupakan pengembangan baru, tapi ilmu ini berakar pada alkimia yang telah dipraktikkan selama berabad-abad di seantero dunia.

            Untuk mempermudah dalam mempelajarinya, ilmu kimia dikembangkan menjadi cabang-cabang ilmu kimia yang lebih spesifik seperti kimia fisika, kimia anorganik, kimia organik, biokimia, kimia lingkungan, kimia bahan makanan, serta kimia analitik.

• Kimia Fisika: Kimia fisika adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari struktur, sifat, dan perubahan kimia suatu zat serta perubahan energi yang menyertai perubahan kimia tersebut.
• Kimia Anorganik: Kimia anorganik adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari unsur-unsur pembentuk senyawa, sifat unsur, dan senyawanya, penggunaan dan pembuatannya.
• Kimia Organik: Kimia organik adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari struktur dan pembentukan senyawa karbon, termasuk reaksi yang terlibat, mekanisme reaksi, dan ikatan serta kekuatan ikatan antar atom dalam senyawa karbon tersebut.
• Kimia Lingkungan: Kimia lingkungan adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari tentang interaksi yang melibatkan zat dan reaksi kimia di alam, serta polusi di alam.
• Kimia Analitik: Kimia analitik adalah cabang ilmu kimia yang mengkaji tentang analisis zat atau senyawa, baik secara kualitatif maupun kuantitatif, meliputi sampling, penyiapan sample siap ukur, pengukuran, pemisahan, peralatan untuk keperluan pengukuran dan sebagainya.
• Biokimia: Biokimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari zat kimia serta reaksi kimia yang menyertai proses-proses biologi seperti proses metabolisme dalam tubuh, (reaksi enzimatik, penguraian atau hidrolisis protein, karbohidrat dan lemak).
• Kimia Makanan: Kimia makanan adalah cabang ilmu kimia yang fokus pada kajian mengenai komposisi kimia, reaksi kimia, dan proses kimia dalam makanan. Makanan yang dimaksud meliputi makro nutrisi, mikro nutrisi, dan zat aditif dalam makanan.

Manfaat manfaat ilmu Kimia

1. Manfaat Ilmu Kimia – Bidang Kedokteran
          Manfaat ilmu kimia yang pertama pada kehidupan manusia adalah dalam bidang kedokteran. Untuk membantu penyembuhan pasien yang mengidap suatu penyakit, digunakan obat-obatan yang dibuat berdasarkan hasil riset terhadap proses dan reaksi kimia bahan-bahan yang berkhasiat yang dilakukan dalam cabang kimia farmasi.

2. Manfaat Ilmu Kimia – Bidang Pertanian
          Mungkin Anda bingung, apa hubungan antara ilmu kimia dan bidangpertanian, lalu apa manfaat ilmu kimia bagi bidang pertanian? Baiklah, bukankah untuk mengembalikan kesuburan tanah, perlu dilakukan penambahan pupuk, sedangkan hama dapat diatasi dengan penambahan pestisida. Manfaat dan bahaya penggunaan pupuk dan pestisida harus dipahami sehingga tidak terjadi kesalahan dalam penggunaannya. Hal yang harus diingat adalah pupuk dan pestisida adalah “produk” dari ilmu kimia.

3. Manfaat Ilmu Kimia – Bidang Geologi
          Bidang ini berkaitan dengan penelitian batu-batuan (mineral) dan pertambangan gas dan minyak bumi. Proses penentuan unsur-unsur yang menyusun mineral dan tahap pendahuluan untuk eksplorasi, menggunakan dasar-dasar ilmu kimia. Manfaat ilmu kimia dalam bidang ini untuk membantu memahami serta mengerti temuan para peneliti tentang bebatuan atau “benda-benda” alam.

4. .Manfaat Ilmu Kimia – Bidang Biologi
          Bidang ini khusus mempelajari tentang makhluk hidup (hewan dan tumbuhan). Proses kimia yang berlangsung dalam makhluk hidup meliputi pencernaan makanan, pernapasan, metabolisme, fermentasi,fotosintesis dan lain-lain. Untuk mempelajari hal tersebut, diperlukan pengetahuan tentang struktur dan sifat senyawa yang ada, seperti karbohidrat, protein, vitamin, enzim, lemak, asam nukleat dan lain-lain. Meskipun secara umum, bidang ini lebih erat kaitannya dengan ilmu biologi, namun manfaat ilmu kimia juga nyatanya sedikit banyak berpengaruh dalam bidang biologi ini.

5.  Manfaat Ilmu Kimia – Bidang Hukum
          Anda bingung apa kaitan bidang hukum dengan ilmu kimia? Bidanghukum secara langsung memang tidak ada hubungan dengan ilmu kimia, namun manfaat ilmu kimia dalam bidang hukum ini dapat dirasakan ketika diberlakukannya pemeriksaan peralatan bukti kriminalitas (kriminologi). Bagian tubuh tersangka dapat diperiksa dengan memeriksa struktur DNA-nya karena struktur DNA setiap orang berbeda-beda. Pemeriksaan ini melibatkan ilmu kimia.

6. Manfaat Ilmu Kimia – Bidang Mesin
          Manfaat Ilmu kimia juga bisa mengenai bidang permesinan yaitu mempelajari sifat dan komposisi logam yang baik untuk pembuatanmesin, mempelajari sifat, komposisi bahan bakar dan minyak pelumas mesin.

7. Manfaat Ilmu Kimia – Bidang Teknik Sipil
          Bahan-bahan yang digunakan dalam bidang ini adalah semen, kayu, cat, paku, besi, paralon (pipa PVC), lem dan sebagainya. Semua bahan tersebut dihasilkan melalui riset yang berdasarkan ilmu kimia. Manfaat ilmu kimia dalam hal ini adalah agar bahan-bahan bangunan tersebut dapat diketahui kelebihan serta kekurangannya, sehingga dapat meminimalisir kecelakaan dikemudian hari.
          Melihat begitu banyaknya kaitan antara ilmu kimia dan bidang-bidang kehidupan manusia, maka  sangatlah jelas bahwa  manfaat ilmu kimiamemegang peranan penting dalam kehidupan manusia. Kehadirannya menyeimbangkan kehidupan manusia untuk selaras dengan peningkatan kualitas hidup di muka bumi.

Sejarah
                Robert Boyle, perintis kimia modern dengan menggunakan eksperimen terkontrol, sebagai kontras dari metode alkimia terdahulu.Akar ilmu kimia dapat dilacak hingga fenomena pembakaran. Api merupakan kekuatan mistik yang mengubah suatu zat menjadi zat lain dan karenanya merupakan perhatian utama umat manusia. Adalah api yang menuntun manusia pada penemuan besi dan gelas. Setelah emas ditemukan dan menjadi logam berharga, banyak orang yang tertarik menemukan metode yang dapat merubah zat lain menjadi emas. Hal ini menciptakan suatu protosains yang disebut Alkimia. Alkimia dipraktikkan oleh banyak kebudayaan sepanjang sejarah dan sering mengandung campuran filsafat, mistisisme, dan protosains.

                Alkimiawan menemukan banyak proses kimia yang menuntun pada pengembangan kimia modern. Seiring berjalannya sejarah, alkimiawan-alkimiawan terkemuka (terutama Abu Musa Jabir bin Hayyan dan Paracelsus) mengembangkan alkimia menjauh dari filsafat dan mistisisme dan mengembangkan pendekatan yang lebih sistematik dan ilmiah. Alkimiawan pertama yang dianggap menerapkan metode ilmiah terhadap alkimia dan membedakan kimia dan alkimia adalah Robert Boyle (1627–1691). Walaupun demikian, kimia seperti yang kita ketahui sekarang diciptakan oleh Antoine Lavoisier dengan hukum kekekalan massanya pada tahun 1783. Penemuan unsur kimia memiliki sejarah yang panjang yang mencapai puncaknya dengan diciptakannya tabel periodik unsur kimia oleh Dmitri Mendeleyev pada tahun 1869.

                Penghargaan Nobel dalam Kimia yang diciptakan pada tahun 1901 memberikan gambaran bagus mengenai penemuan kimia selama 100 tahun terakhir. Pada bagian awal abad ke-20, sifat subatomik atom diungkapkan dan ilmu mekanika kuantum mulai menjelaskan sifat fisik ikatan kimia. Pada pertengahan abad ke-20, kimia telah berkembang sampai dapat memahami dan memprediksi aspek-aspek biologi yang melebar ke bidang biokimia.

                Industri kimia mewakili suatu aktivitas ekonomi yang penting. Pada tahun 2004, produsen bahan kimia 50 teratas global memiliki penjualan mencapai 587 bilyun dolar AS dengan margin keuntungan 8,1% dan pengeluaran riset dan pengembangan 2,1% dari total penjualan.

Konsep konsep  dasar

Tatanama
                Tatanama kimia merujuk pada sistem penamaan senyawa kimia. Telah dibuat sistem penamaan spesies kimia yang terdefinisi dengan baik. Senyawa organik diberi nama menurut sistem tatanama organik. Senyawa anorganik dinamai menurut sistem tatanama anorganik.

Atom
                Atom adalah suatu kumpulan materi yang terdiri atas inti yang bermuatan positif, yang biasanya mengandung proton dan neutron, dan beberapa elektron di sekitarnya yang mengimbangi muatan positif inti. Atom juga merupakan satuan terkecil yang dapat diuraikan dari suatu unsur dan masih mempertahankan sifatnya, terbentuk dari inti yang rapat dan bermuatan positif dikelilingi oleh suatu sistem elektron.

Unsur
                Unsur adalah sekelompok atom yang memiliki jumlah proton yang sama pada intinya. Jumlah ini disebut sebagai nomor atom unsur. Sebagai contoh, semua atom yang memiliki 6 proton pada intinya adalah atom dari unsur kimia karbon, dan semua atom yang memiliki 92 proton pada intinya adalah atom unsur uranium.
                Tampilan unsur-unsur yang paling pas adalah dalam tabel periodik, yang mengelompokkan unsur-unsur berdasarkan kemiripan sifat kimianya. Daftar unsur berdasarkan nama, lambang, dan nomor atom juga tersedia.

Ion
                Ion atau spesies bermuatan, atau suatu atom atau molekul yang kehilangan atau mendapatkan satu atau lebih elektron. Kation bermuatan positif (misalnya kation natrium Na+) dan anion bermuatan negatif (misalnya klorida Cl?) dapat membentuk garam netral (misalnya natrium klorida, NaCl). Contoh ion poliatom yang tidak terpecah sewaktu reaksi asam-basa adalah hidroksida (OH?) dan fosfat (PO43?).

Senyawa
                Senyawa merupakan suatu zat yang dibentuk oleh dua atau lebih unsur dengan perbandingan tetap yang menentukan susunannya. Sebagia contoh, air merupakan senyawa yang mengandung hidrogen dan oksigen dengan perbandingan dua terhadap satu. Senyawa dibentuk dan diuraikan oleh reaksi kimia.

Molekul
                Molekul adalah bagian terkecil dan tidak terpecah dari suatu senyawa kimia murni yang masih mempertahankan sifat kimia dan fisik yang unik. Suatu molekul terdiri dari dua atau lebih atom yang terikat satu sama lain.

Zat kimia
                Suatu zat kimia dapat berupa suatu unsur, senyawa, atau campuran senyawa-senyawa, unsur-unsur, atau senyawa dan unsur. Sebagian besar materi yang kita temukan dalam kehidupan sehari-hari merupakan suatu bentuk campuran, misalnya air, aloy, biomassa, dll.

Ikatan kimia
                Ikatan kimia merupakan gaya yang menahan berkumpulnya atom-atom dalam molekul atau kristal. Pada banyak senyawa sederhana, teori ikatan valensi dan konsep bilangan oksidasi dapat digunakan untuk menduga struktur molekular dan susunannya. Serupa dengan ini, teori-teori dari fisika klasik dapat digunakan untuk menduga banyak dari struktur ionik. Pada senyawa yang lebih kompleks/rumit, seperti kompleks logam, teori ikatan valensi tidak dapat digunakan karena membutuhken pemahaman yang lebih dalam dengan basis mekanika kuantum.

Wujud zat
                Fase adalah kumpulan keadaan sebuah sistem fisik makroskopis yang relatif serbasama baik itu komposisi kimianya maupun sifat-sifat fisikanya (misalnya masa jenis, struktur kristal, indeks refraksi, dan lain sebagainya). Contoh keadaan fase yang kita kenal adalah padatan, cair, dan gas. Keadaan fase yang lain yang misalnya plasma, kondensasi Bose-Einstein, dan kondensasi Fermion. Keadaan fase dari material magnetik adalah paramagnetik, feromagnetik dan diamagnetik.

Reaksi kimia
                Reaksi kimia adalah transformasi/perubahan dalam struktur molekul. Reaksi ini bisa menghasilkan penggabungan molekul membentuk molekul yang lebih besar, pembelahan molekul menjadi dua atau lebih molekul yang lebih kecil, atau penataulangan atom-atom dalam molekul. Reaksi kimia selalu melibatkan terbentuk atau terputusnya ikatan kimia.

Hukum kimia

Hukum-hukum kimia sebenarnya merupakan hukum fisika yang diterapkan dalam sistem kimia. Konsep yang paling mendasar dalam kimia adalah Hukum kekekalan massa yang

menyatakan bahwa tidak ada perubahan jumlah zat yang terukur pada saat reaksi kimia biasa. Fisika modern menunjukkan bahwa sebenarnya energilah yang kekal, dan bahwa energi dan massa saling berkaitan. Kekekalan energi ini mengarahkan kepada pentingnya konsep kesetimbangan, termodinamika, dan kinetika.

Definisi Kimia Dari Berbagai Sumber

1. Asam Basa

Teori Asam Basa Arrhenius

            Sang Ilmuwan Svante August Arrhenius (1859 –1927)Arrhenius lahir pada tanggal 19 Februari, sejak dari muda ia menonjol dalam perhitungan aritmetika, dan sangat tertarik pada matematika dan fisika. Pada tahun 1876 ia masuk universitas Uppsala mempelajari matematika, Kimia dan fisika. Pada tahun 1884 ia menulis tentang penelitiannya pada konduktivitas elektrolit. Dari hasil penelitiannya ini orang  khirnya tahu bahwa sifat elektrolit baru ada ketika dilarutkan ke dalam air. Pemikiran tentang hubungan antara sifat listrik dan afinitas zat kimia diperkenalkan oleh Berzelius dan dilengkapi dengan adanya publikasi dari Arrhenius diberi hadiah Nobel pada tahun 190.

            Pada tahun 1884 Svante Arrhenius menyatakan bahwa garam seperti NaCl memisahkan diri ketika larut dalam air dan menghasilkan partikel yang dinamakan ion NaCl(s)  →   Na⁺(aq) + Cl^–(aq) . Tiga tahun kemudian Arrhenius menyatakan bahwa asam adalah molekul netral yang mengionisasi ketika larut dalam air dan memberikan ion H+ dan ion negatif. Menurut teorinya, hidrogen klorida adalah asam karena dapat mengionisasi ketika larut dalam air dan memberikan ion hidrogen (H⁺) dan klorida (Cl^–) seperti yang terlihat di bawah ini.

             HCl(g)  → H⁺(aq) + Cl^–(aq) Asam Arrhenius mencakup senyawa seperti HCl, HCN dan H₂SO₄. Arrhenius juga berpendapat bahwa basa adalah senyawa yang mengionisasi dalam air untuk memberikan ion OH^– dan ion positif. NaOH adalah basa menurut Arrhenius karena dapat memisahkan diri dalam air untuk memberikan ion hidroksida (OH-) dan natrium (Na+). reaksinya adalah: NaOH(s) →  Na⁺(aq) + OH^–(aq) Teori ini menjelaskan kenapa asam memiliki sifat yang serupa. Sifat yang khas dari asam dihasilkan dari keberadaan ion H⁺. Ini juga menjelaskan kenapa asam menetralkan basa dan sebaliknya. Asam memberikan ion H⁺, basa memberikan ion OH^–, sehingga ion tersebut membentuk air. H⁺(aq) + OH^–(aq) → H₂O(l) .

            Teori Arrhenius memiliki beberapa kekurangan. teori inihanya 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 CH₄ tidak. tidak dapat menjelaskan mengapa senyawa yang tidak memiliki OH, seperti Na₂CO₃    memiliki karakteristik seperti basa.

Teori Asam Basa Brønsted-Lowry

            Sang Ilmuwan JOHANNES NICOLAUS BRØNSTED 1879- 1947) lahir pada 22  Februari pada tahun 1879 di West Jutland Denmark. Brønsted, merupakan ahli kimia fisik yang dikenal dengan konsep asam basanya. merupakan perumus sifat katalik dan kekuatan asam basa. Ia sangat tertarik mempela ari termodinamika,dan men adi perintis studi termodinamika tentang interkonversi modifikasi belerang, namun ia juga menger akan penelitian dalam bidang larutan  lektrolit. Pada tahun 1903 ia menikah dengan Charlotte Lou se Warberg, yang merupakan ahli teknik perempuan pertama yang ada di Denmark

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^–

2H₂O(l) → H₃O⁺(aq) + OH^–(aq)

            Reaksi antara HCl dan air menjadi dasar untuk memahami definisi asam dan basa menurut Brønsted-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.

HCl(g) + 2H₂O(l) → H₃O⁺(aq) + Cl(aq)

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

HCl(g) + NH₃(aq) → NH₄⁺(aq) + Cl^–(aq)

Bisa ion positif

NH₄⁺(aq) + OH^–(aq) → NH₃(aq) + H₂O(l)

Atau ion negatif

H₂PO₄^–(aq) + H₂O(l) → HPO₄^2–(aq) + H₃O⁺(aq)

            Senyawa yang mengandung hidrogen dengan bilangan oksidasi +1 dapat menjadi asam. Yang termasuk asam Brønsted adalah HCl, H₂S, H₂CO₃, H₂PtF₆,  NH4 ⁺, HSO4^– , and HMnO₄. .Basa Brønsted dapat diidentifikasi dari struktur Lewis. Berdasarkan model Brønsted, sebuah basa adalah ion atau molekul yang dapat menerima proton. Untuk memahami pengertian ini, lihat pada bagaimana suatu basa seperti ion OH menerima proton.

H₂PO₄^– (aq) + H₂O(l) → HPO₄^2–(aq) + H₃O⁺(aq)

            Untuk membentuk ikatan kovalen dengan ion H⁺ yang tidak memiliki electron valensi, harus tersedia dua elektron untuk membentuk sebuah ikatan. Maka, hanya senyawa yang memiliki pasangan elektron bebas, yang dapat bertindak sebagai akseptor ion H⁺ atau basa Brønsted.

            Model Brønsted menambah jenis zat yang dapat bertindak sebagai basa, baik yang berbentuk ion ataupun molekul, selama senyawa tersebut memiliki satu atau lebih pasangan elektron valensi tak berikatan dapat menjadi basa Brønsted.

            Teori Brønsted menjelaskan peranan air pada reaksi asam-basa. Air terdisosiasi membentuk ion dengan mentransfer ion H⁺ dari salah satu molekulnya yang bertindak sebagai asam ke molekul air lain yang bertindak sebagai basa.

H₂O(l) + H₂O(l) → H₃O⁺(aq) + OH^–(aq)

Asam      basa

Asam bereaksi dengan air dengan mendonorkan ion H⁺ pada molekul air yang netral untuk membentuk ion H₃O⁺.

HCl(g) + H₂O(l) → H₃O⁺(aq) + Cl^–(aq)

asam      basa

            Karena reaksi asam basa merupakan reaksi yang reversibel, bagian yang terbentuk ketika suatu asam kehilangan proton cenderung bersifat basa, dan bagian yang menerima proton cenderung bersifat asam. Sebuah asam dan sebuah basa yang dihubungkan oleh sebuah proton disebut pasangan asam basa konjugasi.

H –   A +   :B → B – H⁺ + A ^–

Asam         Basa    Asam     Basa

Sehingga pada:

H₂O(l) + H₂O(l) →H₃O+(aq) + OH^–(aq)

Asam     Basa        Asam             Basa

Terdapat pasangan asam basa konjugasi: H₂O – OH^– dan H₃O⁺– H2O, juga dalam reaksi pelarutan HCl:

HCl(g) + H₂O(l) →H₃O⁺(aq) + Cl^–(aq)

Asam     Basa       Asam            Basa

dengan pasangan asam basa konjugasi: HCl-Cl^– dan H₃O⁺– H₂O

            Model Brønsted bahkan dapat diperluas untuk reaksi yang tidak terjadi dalam larutan. Contoh yang paling klasik adalah reaksi antara gas hidrogen klorida dengan uap amoniak membentuk amonium klorida.Reaksi ini mencakup transfer ion H⁺ dari HCl ke NH₃ dan kemudian reaksi asam basa terjadi melalui fasa gas. Namun teori asam basa Brønsted-Lowry ini tidak dapat menjelaskan bagaimana suatu reaksi asam basa dapat terjadi tanpa adanya transfer proton dari asam ke basa. Kekurangan ini kemudian mendorong peneliti lain, yaitu G.N. Lewis untuk mendefinisikan lebih lanjut asam dan basa.

Teori Asam Basa Lewis

Pada umumnya definisi asam-basa mengikuti apa yang dinyatakan oleh Arrhenius atau Bronsted-Lowry, tapi dengan adanya struktur yang diajukan Lewis muncul definisi asam dan basa baru.

Asam Lewis didefinisikan sebagai spesi yang menerima pasangan elektron.

Basa Lewis didefinisikan sebagai spesi yang memberikan pasangan elektron.

Sehingga H⁺ adalah asam Lewis, karena ia menerima pasangan elektron, sedangkan OH^– dan NH₃adalah basa Lewis, karena keduanya adalah penyumbang pasangan elektron. Yang menarik dalam definisi asam Lewis adalah, terdapat senyawa yang tidak memiliki hidrogen dapat bertindak sebagai asam. Contoh, molekul BF₃. Jika kita menentukan struktur Lewis dari BF₃, tampak B kurang dari oktet dan dapat menerima pasangan elektron., sehingga dapat bertindak sebagai asam Lewis Dalam kenyataan molekul yang tidak mencapai oktet sering merupakan asam Lewis yang kuat karena molekul tersebut dapat mencapai konfigurasi oktet dengan menerima pasangan elektron tak berikatan. Senyawa yang termasuk dalam perioda yang lebih bawah dari perioda dua dapat bertindak sebagai asam Lewis sangat baik, dengan memperbanyak susunan valensi terluar mereka. Akibatnya, SnCl₄bertindak sebagai asam Lewis berdasarkan  reaksi berikut:

SnCl₄  +   2Cl^–( aq)  →   SnCl ₆^2-

Atom pusat dikelilingi 12 elektron valensi, elektronnya menjadi lebih banyak dari 8.

Indikator Asam Basa

Jika kita ingin mengetahui apakah suatu senyawa bersifat asam, basa atau bahkan tidak keduanya cara yang paling mudah dan murah adalah dengan kertas lakmus. Apa itu lakmus? Lakmus berasal dari kata litmus yaitu sejenis tanaman yang dapat menghasilkan warna jika ada asam atau basa. Lakmus merupakan asam lemah, dan biasa ditulis sebagai Hlit. Ketika dalam air terbentuk :

HLit  →H+(aq) + Lit^– (aq)

Ketika berbentuk Hlit, berwarna merah dan ketika berbentuk ion berwarna biru. Untuk mengetahui bagaimana reaksinya ketika ada asam atau basa, maka kita gunakan asas Le Chatelier.

Gambar Perubahan warna lakmus oleh basa

Namun kekuatan asam atau basa tidak dapat ditunjukkan oleh lakmus. Maka digunakan beberapa indikator lain yang memiliki perubahan warna berbeda jika pH atau kekuatan asamnya berbeda, misalnya methyl orange (metil jingga) yang akan berwarna kuning jika pH lebih besar dari 4,4 sehingga dapat mendeteksi asam lemah dan asam kuat dan fenolftalein yang berwarna merah jikaada basa kuat. Trayek pH beberapa indikator diantaranya:

Tabel Perubahan warna dan trayek pH indikator asam basa

Penggunaan beberapa buah indikator untuk mengetahui 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 pundapat dibuat dalam bentuk lembaran kertas yang efisien.

Derajat disosiasi asam basa

Dalam larutan elektrolit kuat, zat-zat elektrolit terurai seluruhnya menjadi ion-ionnya (ionisasi  empurna) dan dalam larutan elektrolit lemah, zat-zat elektrolit hanya sebagian saja yang terurai menjadi ion-ionnya (ionisasi sebagian). Sedangkan zat-zat nonelektrolit dalam larutan tidak terurai menjadi ion-ion.

Berikut ini, beberapa contoh reaksi ionisasi untuk elektrolit kuat.

HCl + H₂O → H₃O ⁺(aq) + Cl^–(aq)

NaOH + H₂O → Na⁺(aq) + OH^– (aq)

Jumlah zat elektrolit yang terionisasi dibandingkan dengan jumlah zat semula dapat dinyatakan dengan derajat disosiasi (α) dan ditulis dengan rumus berikut ini.

α = Mol zat terionisasi

Mol zat mula mula

Berdasarkan rumus di atas, maka nilai  α untuk:

1. Elektrolit kuat, α = 1

2. Elektrolit lemah, 0 < α < 1

3. Non-elektrolit, α = 0

Suatu asam atau basa yang merupakan suatu elektrolit kuat disebut asam atau basa kuat. Dengan demikian jika asam merupakan elektrolit lemah, maka ia merupakan asam lemah, karena hanya mengandung sedikit ion H⁺, demikian juga dengan basa lemah akan terdapat sedikit ion OH^–.

Derajat Keasaman, pH

Kita terkadang menemukan zat yang rasanya sangat asam dan sedikit asam, atau menemukan zat asam yang kekuatan merusaknya besar dan ada yang hanya menimbulkan gatal di kulit saja. Berdasarkan kemampuan ionisasi dan kadar ion H⁺ larutan asam dan basa terbagi dalam kelompok asam dan basa kuat, serta , asam dan basa lemah. Kita memerlukan nilai tertentu untuk mengukur kekuatan asam atau basa tersebut, dan untuk saat ini kita menggunakan besaran pH, untuk menentukan derajat keasaman suatu larutan.

1. Hubungan Konsentrasi Asam dengan Harga pH

Larutan asam kuat terionisasi sempurna sehingga harga α -nya = 1.

Untuk menentukan [H⁺] pada asam, perhatikan contoh soal berikut ini.

Berapa konsentrasi H+ dalam 500mL larutan HCl 0,1M?

Jawab:

Reaksi ionisasi:      HCl(aq) → H⁺(aq) + Cl^–(aq)

[HCl] = 0,1 M

Larutan asam lemah mempunyai daya hantar listrik yang lemah karena jumlah ion-ionnya relatif sedikit. Reaksi ionisasi asam lemah merupakan reaksi kesetimbangan. Perhatikan reaksi kesetimbangan asam lemah HA:

HA(aq) → H⁺(aq) + A^–(aq)

Ka = [H⁺][A-]   /     [HA]

Ka adalah konstanta kesetimbangan asam. Karena [H+] = [A-],  maka :

Ka = [H⁺]² /  [HA]

[H⁺] =(Ka[HA] )^1/2

              =  √(Ka[HA])

2. Hubungan Konsentrasi Basa dengan Harga pH

Basa kuat dalam larutannya akan terionisasi sempurna. Untuk menentukan konsentrasi OH^‑ pada basa kuat, perhatikan contoh soal berikut ini.

Contoh :

Berapa konsentrasi OH^– dalam 100mL Ca(OH)₂ yang mempunyai konsentrasi 0,2M?

Jawab:

Reaksi:        Ca(OH)₂(aq) →    Ca²⁺(aq) + 2OH^–(aq)

[OH] = 2  x [ Ca(OH)₂] = 2 ( 0,2M ) = 0,4 M

Reaksi ionisasi basa lemah merupakan reaksi kesetimbangan, maka harga konstanta kesetimbangan basanya (Kb) dapat ditentukan berdasarkan persamaan reaksi ionisasinya. Basa lemah sukar larut dalam air, satu-satunya basa lemah yang larut baik dalam air adalah NH4OH (larutan ammonia). Untuk menentukan konsentrasi OH^– sama dengan cara menentukan H⁺.

Perhatikan reaksi kesetimbangan berikut.

NH₄OH = NH4⁺ + OH^–

Kb =  [NH₄⁺ ][OH^– ]/ [NH₄OH ]

Karena [OH^–] » [NH₄⁺],     maka : Kb = [OH^– ]² /[NH₄OH ]

NH₄OH yang terurai sangat sedikit, maka:

[NH₄OH] sisa » [NH₄OH] mula-mula, Sehingga   :

[OH^‑] = (Kb . [OH^–] )^1/2

=  √(Kb . [OH^–] )

Titrasi Asam Basa

Titrasi adalah teknik laboratorium dimana kita dapat menentukan konsentrasi suatu zat yang tidak diketahui, dengan pereaksi lain yang konsentrasinya ditentukan. Pada umumnya masih dilakukan cara titrasi yang sederhana, dengan menggunakan gelas kimia, dan Biuret.

Jika kita membeli asam cuka di pasar, atau di toko maka kita tidak pernah menemukan ukuran kandungan asam dalam bentuk kemolaran seperti yang kita pelajari. Namun dalam botol masih tercantum kadar cuka berupa persen volume. Untuk itu kita coba mengukur berapa konsentrasi asam cuka sehingga dapat diketahui kebenaran kandungannya

Contoh :

Untuk mengetahui % asam cuka dilakukan dengan titrasi 2 mL larutan asam cuka dan memerlukan 35 mL larutan NaOH 0,1M. massa jenis larutan 950 g/L.

a. Tentukan kemolaran asam cuka!

b. Berapa % kadar asam cuka tersebut?

Jawab:

M asam =  ( V basa x M basa ) / V basa = (35 x 0,1) / 2     = 1, 75

b. Dalam 1 liter larutan cuka terdapat 1,75 x 60 gram cuka = 105 gram cuka. Berat 1 liter larutan = 950 gram.

Maka kadar asam cuka = 105 /950 X 100% = 11,05 %

Pada saat titrasi, kita menemukan titik akhir titrasi. Pada titik akhir titrasi ini jumlah mol ekivalen antara zat yang dititrasi dan penitrasi sama dan ditunjukkan dengan perubahan warna indikator asam basa, setelah diketahui volumenya kita dapat melakukan perhitungan.

Saat titrasi, digunakan indikator untuk mengetahui kapan asam dan basa akan bercampur dengan komposisi yang tepat seimbang untuk saling menetralkan .Ketika warna indikator berubah, sering dikatakan sebagai titik akhir titrasi.

Untuk membuat kurva titrasi dapat dilakukan dengan melakukan titrasi asam basa dari larutan asam dan basa yang memiliki konsentrasi 1 M, dan dengan volume 25 mL. Satu larutan asam dalam labu Erlenmeyer dan yang lain dalam buret. Bentuk kurva titrasi yang akan dihasilkan sangat beragam tergantung kamu campurkan apakah asam kuat dengan basa kuat, atau asam kuat dengan basa lemah, asam lemah dengan basa kuat atau asam lemah dan basa lemah.