Asam Basa Bronsted Lowry dan Lewis

Teori asam basa Arrhenius berhasil menjelaskan beberapa senyawa asam atau basa, tetapi teori tersebut masih memiliki keterbatasan, di antaranya senyawa asam dan basa hanya berlaku di dalam pelarut air, pembentukan ion H+ atau OH adalah ciri khas asam basa. Jika dalam suatu reaksi tidak membentuk ion H+ atau OH–, reaksi tersebut tidak dapat dikatakan sebagai reaksi asam atau basa.

 

  1. Teori Asam Basa Bronsted-Lowry

Fakta menunjukkan, banyak reaksi asam basa yang tidak melalui pembentukan ion H+ atau OH, misalnya reaksi antara HCl(g) dan NH3(g). Persamaannya:

HCl(g) + NH3(g) àNH4Cl(s)

Menurut Arrhenius, reaksi HCl dan NH3 dalam fasa gas tidak dapat dikategorikan sebagai reaksi asam basa karena tidak membentuk ion H+ dan OH–, padahal kedua senyawa itu adalah asam dan basa. Akibat keterbatasan teori Arrhenius, pada 1923, Johanes Bronsted dan Thomas Lowry mengemukakan teori asam basa berdasarkan transfer proton (ion H+).

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

Proton (ion H+) dalam air tidak berdiri sendiri melainkan terikat pada molekul air karena atom O pada molekul H2O memiliki pasangan elektron bebas yang dapat digunakan untuk berikatan kovalen koordinasi dengan proton membentuk ion hidronium, H3O+. Persamaan reaksinya:

H2O(l) + H+(aq) àH3O+(aq)

Teori asam-basa Bronsted-Lowry dapat diterapkan terhadap reaksi HCl dan NH3. Dalam fasa gas, HCl dan NH3 tidak terionisasi karena keduanya molekul kovalen yang tergolong reaksi asam basa.

HCl(g) + NH3(g)àNH4Cl(s)

Asam          Basa                    Garam

Pada reaksi tersebut, molekul HCl bertindak sebagai donor proton (asam), dan molekul NH3 bertindak sebagai akseptor proton (basa). Menurut Bronsted-Lowry, reaksi asam basa yang melibatkan transfer proton membentuk keadaan kesetimbangan. Contoh reaksi antara NH3 dan H2O, arah panah menunjukkan bahwa proton menerima pasangan elektron bebas dari NH3, dan ikatan N–H terbentuk. persamaan reaksinya sebagai berikut.

NH3(aq) + H2O(l) à NH4+(aq) + OH(aq)

Reaksi ke kanan, NH3 menerima proton dari H2O. Jadi, NH3 adalah basa dan H2O adalah asam. Pada reaksi kebalikannya, NH4+ donor proton terhadap OH. Oleh sebab itu, ion NH4+ adalah asam dan ion OH adalah basa. Spesi NH3 dan NH4+ berbeda dalam hal jumlah protonnya. NH3 menjadi ion NH4+ melalui pengikatan proton, sedangkan ion NH4+ menjadi NH3 melalui pelepasan proton. Spesi NH4+ dan NH3 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, sedangkan basa adalah basa konjugat dari asam. Jadi, NH4+ adalah asam konjugat dari NH3 dan NH3 adalah basa konjugat dari NH4+.

Menurut Bronsted-Lowry, kekuatan asam basa konjugat adalah kebalikannya. Jika suatu senyawa merupakan asam kuat, basa konjugatnyaadalah basa lemah. Kekuatan asam basa konjugat dapat digunakan untuk meramalkan arah reaksi asam basa. Suatu reaksi asam basa akan terjadi jika hasil reaksinya merupakan asam lebih lemah atau basa lebih lemah. Dengan kata lain, reaksi akan terjadi ke arah pembentukan spesi yang lebih lemah.

Tabel. Kekuatan asam basa konjugat

3.1

Berdasarkan kekuatan asam basa konjugat, suatu spesi dapat berperan sebagai asam maupun sebagai basa bergantung pada jenis pereaksinya. Spesi seperti ini disebut ampiprotik.

 

  1. Teori Asam Basa Lewis

Beberapa reaksi tertentu mempunyai sifat reaksi asam-basa, tetapi tidak cocok dengan teori Bronsted-Lowry maupun teori Arrhenius. Misalnya, reaksi antara oksida basa Na2O dan oksida asam SO3 membentuk garam Na2SO4. Persamaannya:

Na2O(s) + SO3(g) àNa2SO4(s)

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 ikatan kovalen koordinat.

Reaksi Na2O dan SO3 melibatkan reaksi ion oksida, yaitu O2– dari padatan ionik Na2O dan gas SO3. Reaksinya sebagai berikut.

Na2+O2(s) + SO3(g) à 2Na+ + SO42–(s)

3.2