ASAM BASA
CHAPTER 15
1.Tujuan (kembali)
-Untik mengetahui hubungan antara ionisai asam dan basa konjugasi
-untuk mengetahui asam diprotik dan poliprotik
-Untuk mengetahui struktur molekul dan kekuatan asam
-Untuk mengetahui sifat asam basa dari garam
-Untuk mengetahui sifat asam basa dari oksida dan hidroksida
-Untuk mengetahui asam basa lewis
2.Alat dan Bahan (kembali )
bahan;
- larutan
 |
| digunakan sebagai sampel untuk percobaan |
alat
1. Beaker Glass / Gelas beaker / Gelas Piala
Fungsi : sebagai penampung sample / bahan sementara, atau bisa digunakan sebagai penyimpan zat sementara.
2. Gelas Ukur
Fungsi : Alat ukur volume, untuk sampel bahan cair dengan ketelitian rendah.
3. Corong Gelas
Fungsi :
- Sebagai alat bantu untuk memindah / memasukkan larutan ke wadah / tempat yang mempunyaai dimensi pemasukkan sampel bahan kecil.
- Sebagai alat bantu dalam melakukan penyaringan, yaitu sebagai tempat meletakkan kertas sarin
3.Dasar Teori (kembali)
15.7 Hubungan antara ionisasi asam dan basa konjugasi
hubungan penting antara konstanta ionisasi asam dan konstanta ionisasi basa konjugasi dapat diturunkan sebagai berikut, dengan menggunakan asam asetat sebagai contoh;
15.8 Asam diprotik dan poliprotik(kembali)
Asam poliprotik, yaitu senyawa asam yang dapat melepaskan lebih dari satu ion H+. Asam diprotik adalah senyawa asam yang dapat melepaskan dua ion H+. Contoh H2SO4, H2CO3 dan H2S.
contoh
Asam fosfat (H3PO4) adalah asam poliprotik dengan tiga hidrogen yang dapat terionisasi
atom:
Kita melihat bahwa asam fosfat adalah asam poliprotik lemah dan konstanta ionisasinya menurun tajam untuk tahap kedua dan ketiga. Dengan demikian, kami dapat memprediksi bahwa,dalam larutan yang mengandung asam fosfat, konsentrasi asam tak terionisasi adalah yang tertinggi, dan satu-satunya spesies lain yang ada dalam konsentrasi yang signifikan adalah H+1 dan H2PO2+4 ion.
15.9 Stuktur molekul dan kekuatan asam(kembali)
Kekuatan suatu asam tergantung pada sejumlah faktor, seperti
- sifat-sifat asam
- pelarut
- suhu
- struktur molekul asam.
dalam membandingkan kekuatan dua asam, kita dapat menghilangkan beberapa variabel dengan mempertimbangkan sifatnya dalam pelarut yang sama dan pada suhu serta konsentrasi yang sama.
Kemudian kita bisa fokus pada struktur asam. perhatikan asam HX tertentu. Kekuatan asam diukur dengan asamnya kecenderungan untuk terionisasi:
Dua faktor mempengaruhi sejauh mana asam mengalami ionisasi.
- kekuatan ikatan H¬X semakin kuat ikatannya, semakin sulit bagi HX molekul untuk dipecah dan karenanya asam lebih lemah.
- Faktor lainnya adalah polaritas dari ikatan H¬X. Perbedaan elektronegativitas antara hasil H dan X.
asam hidrohalat
Halogen membentuk rangkaian asam biner yang disebut asam hidrohalat (HF, HCl, HBr,
dan HI).
Fakta bahwa HI adalah asam kuat dan HF adalah asam lemah menunjukkan entalpi ikatan
adalah faktor utama dalam menentukan kekuatan asam dari asam biner. Di dalam
deret asam biner, semakin lemah ikatannya maka semakin kuat pula kekuatan asamnya
asam meningkat sebagai berikut:
Asam oksida
Untuk membandingkan kekuatannya, akan lebih mudah untuk membagi asam okso menjadi dua
kelompok.
1.Asam oksida Memiliki Atom Pusat Berbeda Yang Berasal Dari Kelompok Yang Sama Tabel Periodik dan Yang Memiliki Bilangan Oksidasi Sama. Di dalam grup ini, kekuatan asam meningkat dengan meningkatnya keelektronegatifan atom pusat, sebagai HClO3 dan HBrO3 menggambarkan:
Cl dan Br memiliki bilangan oksidasi yang sama yaitu 15. Namun karena Cl lebih banyak
elektronegatif dari Br, ia menarik pasangan elektron yang dibagi dengan oksigen (dalam
Cl¬O¬H grup) ke tingkat yang lebih besar daripada Br. Akibatnya, O¬H
ikatan lebih polar dalam asam klorat daripada asam bromat dan lebih mudah terionisasi.
Jadi, kekuatan asam relatif adalah
HClO3 >HBrO3
2.Asam oksida Memiliki Atom Pusat Yang Sama tetapi Jumlah Penempelan Berbeda
Grup. Dalam kelompok ini, kekuatan asam meningkat seiring dengan bilangan oksidasi dari
atom pusat meningkat. Pertimbangkan asam okso klorin yang ditunjukkan pada Gambar 15.6.
Dalam rangkaian ini kemampuan klorin untuk menarik elektron menjauh dari gugus OH
(sehingga membuat ikatan O¬H lebih polar) meningkat dengan jumlah atom O elektronegatif yang terikat pada Cl. Jadi, HClO4 adalah asam terkuat karena itu
memiliki jumlah atom O terbesar yang terikat pada Cl, dan kekuatan asam menurun
sebagai berikut:
HClO4 > HClO3 > HClO2 > HClO
Asam karboksilat
asam karboksilat, yang struktur Lewisnya
Asam karboksilat merupakan senyawa organik turunan alkana dengan gugus fungsi -COOH dan rumus umum CnH2nO2. Gugus fungsi -COOH memiliki nama lain gugus karboksil yang merupakan gabungan dari gugus karbonil (-CO-) dan gugus hidroksil (-OH).asam karboksilat dapat ditentukan dari kepolaran dan kereaktifannya. Berdasarkan kepolaran, asam karboksilat memiliki gugus hidroksil yang bersifat polar, sehingga asam karboksilatnya juga bersifat polar. Sementara itu, kereaktifan asam karboksilat merupakan asam lemah dan akan semakin lemah untuk suku yang lebih tinggi (mengandung jumlah atom karbon 10 keatas).
15.10 .Sifat asam-basa dari garam
garam adalah senyawa ionik yang dibentuk oleh reaksi antara asam dan basa. Garam adalah elektrolit kuat yang sepenuhnya terdisosiasi menjadi ion dalam air. Istilah hidrolisis garam menggambarkan reaksi anion atau kation garam, atau keduanya, dengan air. Hidrolisis garam biasanya mempengaruhi pH suatu larutan.
a.Garam yang menghasilkan larutan netral
Secara umum benar bahwa garam yang mengandung ion logam alkali atau ion logam alkali tanah (kecuali Be²⁺) dan basa konjugat dari asam kuat (misalnya, Cl₂, Br₂, dan NO₃²⁻) tidak mengalami hidrolisis sampai batas tertentu, dan larutannya dianggap netral.
Contoh :pembentukan garam NaNO3 yang dibentuk dari NaOH dan HNO3 yang merupakan basa dan asam kuat dan larut dalam air maka akan terdisosiasi sepenuhnya seperti berikut
Ion Na⁺ terhidrasi tidak menyumbang atau menerima ion H⁺. Ion NO₃²⁻ adalah basa konjugat dari asam kuat HNO₃, dan tidak memiliki afinitas terhadap ion H⁺. Akibatnya, larutan yang mengandung ion Na⁺ dan NO₃²⁻ bersifat netral, dengan pH sekitar 7.
b.Garam yang menghasilkan larutan basa
larutan garam yang berasal dari basa kuat dan asam lemah adalah basa
contoh :
ion Na+ tidak terhidrasi dan CH3COO- berhidrasi ,sehingga
reaksi hidrolisis yang terjadi:
Konstanta kesetimbangan untuk reaksi hidrolisis ini sama dengan ungkapan konstanta ionisasi basa untuk CH₃COO⁻, jadi dapat dituliskan
Dan untuk mencari persentase hidrolisisnya .Kita dapat mendefinisikan persentase hidrolisis sebagai berikut:
c.Garam Yang Menghasilkan Larutan Asam
Ketika garam yang berasal dari asam kuat seperti HCl dan basa lemah seperti NH₃ larut dalam air, larutan menjadi asam. Sebagai contoh, perhatikan prosesnya
Ion Cl⁻, menjadi basa konjugat dari asam kuat, tidak memiliki afinitas terhadap H⁺ dan tidak memiliki kecenderungan terhidrolisis. Ion amonium NH₄⁺ adalah asam konjugat lemah dari basa NH₃ yang lemah dan terionisasi sebagai berikut:
gambar :
Keenam molekul H₂O mengelilingi ion Al³⁺secara oktahedral. Daya tarik ion kecil Al³⁺ terhadap pasangan elektron bebas pada atom oksigen begitu besar sehingga ikatan O-H dalam molekul H₂O yang dilekatkan pada kation logam melemah, memungkinkan hilangnya proton (H⁺) menjadi molekul H₂O yang muncul. Hidrolisis kation logam ini membuat larutan menjadi asam.
Dan dapat disederhanakan karena daya ion yang kecil terhadap pasangan elektron bebas pada oksigen begitu besar sehingga ikatan O-H dalam molekul H₂O yang dilekatkan pada kation logam melemah, memungkinkan hilangnya proton (H⁺) menjadi molekul H₂O yang muncul.Seperti contoh diatas
Perhatikan bahwa reaksi ini juga mewakili hidrolisis ion NH₄⁺. Karena ion H⁺ dihasilkan, pH larutan menurun. Konstanta kesetimbangan (atau konstanta ionisasi) untuk proses ini diberikan oleh
dan dapat dihitung pH larutan amonium klorida mengikuti prosedur yang sama yang digunakan dalam Contoh di bawah.
d.Garam Yang Kation dan Anion Mengalami Hidrolisis- Kb > Ka. Jika Kb untuk anion lebih besar dari Ka untuk kation, maka larutannyanya haruslah basa karena anion akan terhidrolisis sampai batas yang lebih besar daripada kation. Pada kesetimbangan, akan ada lebih banyak ion OH⁻ daripada ion H⁺.
- Kb < Ka. Sebaliknya, jika Kb untuk anion lebih kecil dari Ka untuk kation, larutannya akan bersifat asam karena hidrolisis kation akan lebih banyak daripada hidrolisis anion.
- Kb ≈ Ka. Jika Ka kira-kira sama dengan Kb, larutannya akan hampir netral.
Gambar : tabel merangkup prilaku garam dalam bahasan ini
Contoh:
Hitung pH larutan 0,15 M natrium asetat (CH₃COONa). Berapakah persen hidrolisis?
Solusi :
Apa garamnya? Dalam larutan, CH₃COONa terdisosiasi sepenuhnya menjadi ion Na⁺ dan CH₃COO⁻. Ion Na⁺, seperti yang dilihat sebelumnya, tidak bereaksi dengan air dan tidak berpengaruh pada pH larutan. Ion CH₃COO⁻ adalah basa konjugasi dari asam lemah CH₃COOH. Oleh karena itu, diharapkan bahwa ion itu akan bereaksi sampai batas tertentu dengan air menghasilkan CH₃COOH dan OH⁻, dan larutannya akan menjadi basa.
Penyelesaian
Langkah 1: Karena kita mulai dengan larutan natrium asetat 0,15 M, konsentrasi ion juga sama dengan 0,15 M setelah disosiasi:
Dari ion-ion ini, hanya ion asetat yang akan bereaksi dengan air
Pada kesetimbangan, spesi utama dalam larutan adalah CH₃COOH, CH₃COO⁻, dan OH⁻. Konsentrasi ion H⁺ sangat kecil seperti yang diharapkan untuk larutan basa, sehingga diperlakukan sebagai spesi minor. Ionisasi air dapat diabaikan.
Langkah 2: Misalkan x menjadi konsentrasi kesetimbangan ion CH₃COOH dan OH⁻ dalam mol/L, dapat dirangkum:
Langkah 3: Dari pembahasan sebelumnya dan Tabel dibawah ditulis konstanta kesetimbangan hidrolisis, atau konstanta ionisasi basa, sebagai berikut
Karena Kb sangat kecil dan konsentrasi awal basa besar, dapat diterapkan perkiraan 0,15 - x ≈ 0,15:
Langkah 4: Pada keseimbangan:
Jadi larutannya adalah basa, seperti yang diharapkan. Persentase hidrolisis diberikan oleh
15.11 Sifat asam -basa dari oksida dan hidroksidaGambar : oksida dari unsur perwakilan dalam bilangan oksidasi tertinggi
Oksidasi dapat diklarifikasikan menjadi asam,basa dan amfoter seperti gambar di atas.
Berdasarkan gambar menunjukkan rumus sejumlah oksida dari elemen perwakilan dalam bilangan oksidasi tertingginya. Semua logam alkali oksida dan semua alkali bumi oksida logam kecuali
BeO itu dasar. Berilium oksida dan beberapa oksida logam di Golongan 3A dan 4A bersifat amfoter. Oksida non logam yang dioksidasi jumlah dari perwakilan unsur tinggi bersifat asam (misalnya,
N2O5, SO3,dan Cl2O7), tapi mereka di mana bilangan oksidasi perwakilan elemen rendah
(untuk contoh,CO dan NO) menunjukan tidak ada sifat asam terukur. Tidak ada non logam oksida dikenal memiliki sifat dasar.
Oksida logam dasar bereaksi dengan air membentuk hidroksida logam:
Reakasi antara oksida asam dan air adalah sebagai berikut:
Berikut merupakan reaksi jika asam oksida direaksikan dengan basa dan basa oksida direaksikan dengan asam
Dari reaksi tersebut reaksi akan menghasilkan garam dan air.Baik itu jika direaksikan antara asam oksida dengan basa maupun basa oksida dengan asam.
Hidroksida basa dan amfoter
Kita tahu bahwa hidroksida logam alkali dan alkali tanah (kecuali Be(OH2) adalah basa oksida .Hidroksida berikut adalah amfoter.Be(OH)2, Al(OH)3,Sn(OH)2, Pb(OH)2, Cr(OH)3, Cu(OH)2, Zn(OH)2, dan Cd(OH)2.Untuk contoh reaksi Aluminium hidroksida dengan asam dan basa :
Untuk berperilaku sebagai pangkalan Brønsted, misalnya, suatu zat harus dapat menerima proton. Dengan definisi ini ion hidroksida dan amonia adalah basa:
Pada setiap kasus, atom yang menjadi tempat melekatnya proton memiliki setidaknya satu
pasangan elektron yang tidak dibagi. Properti karakteristik OH2 NH3, dan Brønsted lainnya
basa menunjukkan definisi asam dan basa yang lebih umum.
Pada tahun 1932, kimiawan Amerika G. N. Lewis mendefinisikanyang sekarang kita sebut basa Lewis sebagai zat yang dapat mendonasikan sepasang elektron. Sebuah Asam Lewis adalah zat yang dapat menerima sepasang elektron. Misalnya pada protonasi amonia, NH3 bertindak sebagai Lewis basis karena mendonasikan sepasang elektron untuk proton H+ yang bertindak sebagai asam Lewis dengan menerima pasangan elektron. Reaksi asam-basa lewis adalah salah satu yang melibatkan sumbangan sepasang elektron dari satu spesies ke spesies lainnya. Reaksi seperti itu tidak menghasilkan garam dan air. Arti penting dari konsep Lewis adalah bahwa ini lebih umum daripada definisi lainnya. reaksi asam basa lewis mencakup banyak hal reaksi yang tidak melibatkan Brønsted asam.
Contoh reaksi antara boron trifluorida (BF3) dan amonia untuk membentuk senyawa hasil adisi:
Hidrasi karbondioksida menghasilkan asam karbonat
Dalam kerangka Lewis sebagai berikut:
Langkah pertama melibatkan donasi dari pasangan elektron mandiri pada atom oksigen dalam H2O menjadi atom karbon dalam CO2. Sebuah orbital adalah dikosongkan pada atom C untuk menampung pasangan elektron bebas dengan melepas pasangan elektron dalam ikatan C¬O pi. Pergeseran elektron ini ditunjukkan oleh panah melengkung
Oleh karena itu, H2O adalah basa Lewis dan CO2 adalah asam Lewis. Selanjutnya, proton ditransfer
ke atom O yang membawa muatan negatif untuk membentuk H2CO3.
41 prosedur percobaan
1.siapkan komponen yang akan digunakan :
-1n4007
-motor
-resistor
-rain sensor
-relay
-bc547
-bc548
-logicstate
-batterai
2.download dahulu rain sensor dan masukan ke library proteus
3.setelah itu letakan komponen ke papan rangkaian
4 rangkailah dengan benar
5.untuk lebih jelas lihat video di bawah ini
4.2 rangkaian simulasi
a.poto/screenshot
b.prinsip kerja
Ketika berlogicstate 1 (ketika hujan mengenai sensor) maka sensor rain akan mendapatkan suppai power dan di inputkan oleh Vcc dan sensor mendapatkan kan power lalu dioutputkan oleh Vout menuju kaki basis transistor Q1 dan menuju emitor ,lalu dikeluarkan oleh kolektor sehinnga arus mengalir menuju kaki basis Transitor Q2 dan masuk ke emitor lalu dikeluarkan oleh kolektor menuju relay.Relay yang mendapat kan akan membalikan saklar yang awalnya dari kanan ke kiri(relay on) sehingga arus mengalir menuju motor dan membuat motor bergerak
ketika berlogicstate 0 ,maka sensor rain tidak mendapatkan supplai power ,dan menyebabkan tidak arus yang mengalir sehingga relay off dan motor tidak dapat bergerak
Video
Tidak ada komentar:
Posting Komentar