Derajat Keasaman

Larutan dapat digolongkan sebagai larutan asam, larutan basa, dan larutan netral. Derajat kekuatan asam atau basa dari suatu larutan dapat dihitung dari nilai pH atau pOH. Suatu larutan digolongkan asam kuat jika memiliki daya hantar listrik kuat (larutan elektrolit kuat) dan nilai pH rendah (konsentrasi molar ion H+ tinggi). Sebaliknya, jika daya hantar listrik lemah dan nilai pH sedang (sekitar 3–6), larutan tersebut tergolong asam lemah. Demikian juga larutan basa dapat digolongkan sebagai basa kuat jika memiliki daya hantar listrik kuat dan pH sangat tinggi. Jika daya hantar listrik lemah dan nilai pH sedang (sekitar 8–11), larutan tersebut tergolong sebagai basa lemah.

Mengapa larutan asam atau basa memiliki kekuatan berbeda untuk konsentrasi molar yang sama? Semua ini dapat dijelaskan berdasarkan pada konsentrasi molar asam atau basa yang dapat terionisasi di dalam pelarut air.

Banyaknya zat yang terionisasi di dalam larutan disebut derajat ionisasi (α). Nilai α dapat ditentukan dari persamaan berikut:

2.1

Derajat ionisasi menyatakan kekuatan relatif asam atau basa dalam satuan persen. Jika nilai α ≈ 100%, digolongkan asam atau basa kuat, sedangkan jika nilai α < 20%, digolongkan asam atau basa lemah.

  1. Larutan Asam Kuat dan Basa Kuat

Asam kuat adalah zat yang di dalam pelarut air mengalami ionisasi sempurna ( α ≈ 100%). Di dalam larutan, molekul asam kuat hamper semuanya terurai membentuk ion H + dan ion negatif sisa asam. Contoh asam kuat adalah HCl, HNO3 , dan H2SO4 .

Sama halnya dengan asam, zat yang di dalam larutan bersifat basa dapat digolongkan sebagai basa kuat dan basa lemah berdasarkan kesempurnaan ionisasinya. Basa kuat adalah zat yang di dalam air terionisasi sempurna ( α ≈ 100%), sedangkan basa lemah terionisasi sebagian.

  1. Larutan Asam Lemah dan Basa Lemah

Asam lemah adalah senyawa yang kelarutannya di dalam air terionisasi sebagian, sesuai derajat ionisasinya. Mengapa asam lemah terionisasi sebagian? Berdasarkan hasil penyelidikan diketahui bahwa zat-zat yang bersifat asam lemah, di dalam larutan membentuk kesetimbangan antara molekul-molekul asam lemah dengan ion-ionnya. Contohnya, jika asam lemah HA dilarutkan dalam air, larutan tersebut akan terionisasi membentuk ion-ion H+ dan A . Akan tetapi pada waktu bersamaan ion-ion tersebut bereaksi kembali membentuk molekul HA sehingga tercapai keadaan kesetimbangan. Persamaan reaksinya:

HA (aq) <–> H+(aq) + A(aq)

Karena HA membentuk keadaan kesetimbangan, pelarutan asam lemah dalam air memiliki nilai tetapan kesetimbangan. Tetapan kesetimbangan untuk asam lemah dinamakan tetapan ionisasi asam, dilambangkan dengan Ka . Rumusnya sebagai berikut.

2.2

Dalam larutan asam lemah, semua Hukum-Hukum Kesetimbangan yang sudah Anda pelajari, berlaku di sini. Nilai tetapan ionisasi asam tidak bergantung pada konsentrasi awal asam lemah yang dilarutkan, tetapi bergantung pada suhu sistem.

Jika nilai tetapan ionisasi asam diketahui, konsentrasi ion H+ dan ion sisa asam lemah dapat ditentukan. Perhatikan reaksi kesetimbangan asam lemah HA dengan konsentrasi awal misalnya, [C] M. Oleh karena HA adalah asam monoprotik, [H+] = [A] sehingga

 

Pada rumus tersebut, konsentrasi awal HA dianggap tidak berubah atau konsentrasi HA yang terionisasi dapat diabaikan karena relative sangat kecil dibandingkan dengan konsentrasi awal HA.

Basa lemah adalah basa yang terionisasi sebagian. Sama seperti pada asam lemah, dalam larutan basa lemah terjadi kesetimbangan di antara molekul basa lemah dan ion-ionnya.

Keadaan kesetimbangan suatu basa lemah, misalnya BOH dapat dinyatakan sebagai berikut.

BOH (aq) <–>  B+(aq) + OH(aq)

Tetapan kesetimbangan basa lemah atau tetapan ionisasi basa dilambangkan dengan Kb . Besarnya tetapan ionisasinya sebagai berikut.

2.3