KONTROL KINETIKA DAN KONTROL TERMODINAMIKA SENYAWA ORGANIK

KONTROL KINETIKA DAN KONTROL TERMODINAMIKA SENYAWA ORGANIK

Beberapa reaksi kimia mempunyai kemampuan untuk menghasilkan lebih dari satu produk. Jumlah relatif dari produk yang dihasilkan lebih sering tergantung pada kondisi reaksi saat reaksi berlangsung. Perubahan pada jumlah reaktan, waktu, temperatur, dan kondisi yang lain dapat memperngaruhi distribusi pembentukan produk dari reaksi kimia tersebut. Alasannya dapat dimengerti dari dua konsep penting yaitu:

            1. Stabilitas relatif secara termodinamik dari produk yang dihasilkan.

            2. Kecepatan relatif secara kinetik pada saat produk terbentukKontrol termodinamika atau kinetika dalam reaksi kimia dapat menentukan komposisi campuran produk reaksi ketika jalur bersaing mengarah pada produk yang berbeda serta selektivitas dari pengaruh kondisi reaksi tersebut.Kondisi reaksi seperti suhu, tekanan atau pelarut mempengaruhi jalur reaksi; maka dari itu kontrol termodinamik maupun kinetik adalah satu kesatuan dalam dalam suatu reaksi kimia.Kedua kontrol reaksi ini disebut sebagai faktor termodinamika dan faktor kinetika, dapat diuraikan sebagai berikut :

1.Faktor termodinamika (adanya stabilitas realtif dari produk)

Pada suhu tinggi, reaksi berada di bawah kendali termodinamika (ekuilibrium, kondisi reversibel) dan produk utama berada dalam sistem lebih stabil.

2.Faktor kinetik (kecepatan pembentukan produk)

Pada temperatur rendah, reaksi ini di bawah kontrol kinetik (tingkat, kondisi irreversible) dan produk utama adalah produk yang dihasilkan dari reaksi tercepat.

Pengertian kinetik dan termodinamik enolat

            Senyawa karbonil yang memiliki H alfa jika diperlakukan pada kondisi asam, akan

membentuk enol, sedangkan pada kondisi basa membentuk ion enolat. Kondisi asam 3

 termasuk kontrol termodinamik karena mengacu pada kestabilan intermediet (enol).

Sedangkan kondisi basa, termasuk kontrol kinetik karena mengacu pada terbentuknya

ion enolat yang berjalan cepat.

 Termodinamik untuk Reaksi

Untuk terjadinya reaksi secara spontan, energi bebas produk harus lebih rendah daripada energi bebas reaktan, yakni ∆G harus negatif. Reaksi dapat saja berlangsung melalui jalan lain, tapi tentu saja hanya jika energi bebas ditambahkan. Energi bebas terbuat dari dua komponen yaitu entalpi H dan entropi S. Kuantitas tersebut dihubungkan dengan persamaan:

∆G = ∆H – T∆S

Perubahan entalpi dalam suatu reaksi terutama adalah perbedaan energi ikat (meliputi energi resonansi, tegangan, dan solvasi) antara reaktan dengan produk. Perubahan entalpi dapat dihitung dengan menjumlahkan semua energi ikatan yang putus, kemudian dikurangi dengan jumlah energi semua ikatan yang terbentuk, dan ditambahkan dengan perubahan energi resonansi, tegangan, atau energi solvasi.

 Enolat kinetik vs. termodinamik

Jika keton taksimetris diberikan basa, ia mempunyai potensi membentuk dua enolat yang bersifat regioisomer (dengan menghiraukan geometri enolat). Sebagai contoh:

Enolat yang ter-trisubstitusi dianggap sebagai enolat kinetik, sedangkan enolat yang ter-tetrasubstitusi dianggap sebagai enolat termodinamik. Hidrogen alfa yang terdeprotonasi membentuk enolat kinetik kurang terhalang, sehingga terdeprotonasi lebih cepat. Secara umum, olefin yang ter-tetrasubstitusi lebih stabil daripada olefin yang ter-trisubtitusi oleh karena stabilisasi hiperkonjugasi. Rasio dari regioisomer enolat ini sangat dipengaruhi oleh pilihan basa yang digunakan. Untuk contoh di atas, kontrol kinetik dapat dilakukan dengan menggunakan LDA pada -78 °C, menghasilkan selektivitas 99:1 untuk enolat kinetik:termodinamik, sedangkan kontrol termodinamik dapat dilakukan dengan menggunakan trifenilmetillitium pada suhu kamar, menghasilkan selektivitas 10:90.

Secara umum, enolat kinetik lebih difavoritkan pada kondisi temperatur yang rendah, ikatan logam-oksigen yang relatif ion, dan deprotonasi cepat menggunakan basa yang kuat dan terhalang, yang sedikit berlebihan, sedangkan enolat termodinamik lebih difavoritkan pada kondisi temperatur yang lebih tinggi, ikatan logam-oksigen yang relatif kovalen, dan waktu kesetimbangan yang lebih lama untuk deprotonasi dengan menggunakan basa kuat yang kadarnya sedikit berlebih dari jumlah sub-stoikiometri reaksi. Penggunaan jumlah sub-stoikiometri basa mengijinkan sebagian kecil senyawa karbonil yang tidak terenolisasi menyeimbangkan enolat menjadi regioisomer termodinamik dengan berperan sebagai ulang alik proton (proton shuffle).

Muhamad Riva'i (F1C111030)

RADIKAL BEBAS

Radikal bebas adalah molekul yang kehilangan satu buah elektron dari pasangan elektron bebasnya, atau merupakan hasil pemisahan homolitik suatu ikatan kovalen. Akibat pemecahan homolitik, suatu molekul akan terpecah menjadi radikal bebas yang mempunyai elektron tak berpasangan.

Elektron memerlukan pasangan untuk menyeimbangkan nilai spinnya, sehingga molekul radikal menjadi tidak stabil dan mudah sekali bereaksi dengan molekul lain, membentuk radikal baru. Radikal bebas dapat dihasilkan dari hasil metabolisme tubuh dan faktor eksternal seperti asap rokok, hasil penyinaran ultra violet, zat pemicu radikal dalam makanan dan polutan lain.

Penyakit yang disebabkan oleh radikal bebas bersifat kronis, yaitu dibutuhkan waktu bertahun-tahun untuk penyakit tersebut menjadi nyata. Contoh penyakit yang sering dihubungkan dengan radikal bebas adalah serangan jantung,kanker, katarak dan menurunnya fungsi ginjal. Untuk mencegah atau mengurangi penyakit kronis karena radikal bebas diperlukan antioksidan.

Tubuh manusia dapat menetralisir radikal bebas ini, hanya saja bila jumlahnya berlebihan, maka kemampuan untuk menetralisirnya akan semakin berkurang. Merokok, misalnya, adalah kegiatan yang secara sengaja memasukkan berbagai jenis zat berbahaya yang dapat meningkatkan jumlah radikal bebas ke dalam tubuh. Tubuh manusia didesain untuk menerima asupan yang bersifat alamiah, sehingga bila menerima masukan seperi asap rokok, akan berusaha untuk mengeluarkan berbagai racun kimiawi ini dari tubuh melalui proses metabolisme,tetapi proses metabolisme ini pun sebenarnya menghasilkan radikal bebas. Pada intinya, kegiatan merokok sama sekali tidak berguna bagi tubuh, walau pun dapat ditemui perokok yang berusia panjang.

Radikal bebas yang mengambil elektron dari sel tubuh manusia dapat menyebabkan perubahan struktur DNA sehingga terjadi mutasi Bila perubahan DNA ini terjadi bertahun-tahun, maka dapat menjadi penyakit kanker. Tubuh manusia, sesungguhnya dapat menghasilkan antioksidan tetapi jumlahnya sering sekali tidak cukup untuk menetralkan radikal bebas yang masuk ke dalam tubuh. Atau sering sekali, zat pemicu yang diperlukan oleh tubuh untuk menghasilkan antioksidan tidak cukup dikonsumsi. Sebagai contoh, tubuh manusia dapat menghasilkan Glutathione, salah satu antioksidan yang sangat kuat^] hanya saja, tubuh memerlukan asupan vitamin C sebesar 1.000 mg untuk memicu tubuh menghasilkan glutahione ini.Keseimbangan antara antioksidan dan radikal bebas menjadi kunci utama pencegahan stres oksidatif dan penyakit-penyakit kronis yang dihasilkannya.

Proses Penuaan

Pada umumnya semua sel jaringan organ tubuh dapat menangkal serangan radikal bebas karena di dalam sel terdapat sejenis enzim khusus yang mampu melawannya, tetapi karena manusia secara alami mengalami degradasi atau kemunduran seiring dengan peningkatan usia, akibatnya pemusnahan radikal bebas tidak dapat terpenuhi dengan baik, maka Kerusakan jaringan terjadi secara perlahan-lahan. Contohnya: di kulit menjadi keriput karena kehilangan elastisitas jaringan kolagen serta otot, terjadinya bintik pigmen kecok      latan /flek pikun, parkinson, Alzheimer karena dinding sel saraf yang terdiri dari asam lemak tak jenuh ganda merupakan serangan empuk dari radikal bebas.

Antioksidan

Ketika antioksidan bereaksi dengan radikal bebas, mereka saling berikatan ,dan bersatu. Selanjutnya terbentuk radikal bebas yang baru yang relatif lemah dan tidak membahayakan.

VITAMIN A Vitamin A larut dalam lemak, dilaporkan dapat bereaksi dengan radikal bebas melalui struktur ikatan rangkapnya .

VITAMIN E Vitamin E adalah anti oksidan yang larut dalam lemak ,yang perlu ditambahkan dalam makanan. Cara kerja Vitamin E sebagai anti oksidan adalaha Vitamin E berjalan di seluruh tubuh bersama molekul yang namanya Lipoprotein, dan dapat melindunginya dari oksidasi sehingga tidak terbentuk radikal bebas. Oksidasi dari lipoprotein ini merupakan langkah awal pembentukan: Atherosclerosis ,pengerasan pembuluh darah dan berperan pada kerusakan hati

VITAMIN C Vitamin C larut dalam air, tidak dapat dibentuk oleh tubuh jadi harus dari makanan atau supplement ( buah-buahan dan sayuran). Vitamin C ini secara kuat dapat melemahkan radikal bebas serta mempunyai peran yang sangat penting dalam meningkatkan system kekebalan tubuh. Vitamin C dan vitamin E berjalan di seluruh tubuh bersama molekul yang namanya Lipoprotein, dan dapat melindunginya dari oksidasi sehingga tidak terbentuk radikal bebas.

SELENIUM Selenium terdapat di air minum, brokoli, kuning telur, bawang merah, bawang putih dan anggur merah Sebenarnya selenium bukan antioksidan tetapi berguna untuk produksi enzym-enzym yang berfungsi sebagai antioksidan

Dampak Penggabungan Antioksidan

Packer Laboratorium menemukan bahwa beberapa antioksidan bila digabung mempunyai kemampuan yang lebih kuat. Contohnya: ketika vitamin E tidak berdaya terhadap radikal bebas, akan dengan sendirinya menjadi radikal bebas yang lemah, kemudian vitamin E dapat didaur ulang sehingga kembali menjadi vitamin E lewat bantuan Vitamin C.

Kerja sama tersebut dengan cara mennyumbangkan electron ke vitamin E sehingga dapat kembali menjadi anti oksidan. Jadi kerjasama tersebut bermaksud untuk melindungi sesama anti oksidan agar tidak teroksidasi, siklus ini berjalan terus, dan dapat memelihara tubuh dari keseimbangan anti oksidan Selenium juga dapat bekerjasama secara sinergis dengan vitamin E sehingga mempunyai effek yang lebih kuat lagi. test penyuntingan.

Sisi Gelap Oksigen: Radikal Bebas

Setelah makanan diuraikan oleh sistem pencernaan kita, hasilnya dikirim ke seluruh tubuh melalui sistem peredaran darah. Pada saat bersamaan oksigen yang ada di paru-paru juga dikirim ke seluruh tubuh oleh darah. Di dalam sel, makanan dan oksigen bertemu dan bereaksi menghasilkan energi. Itulah proses metabolisme.Selain menghasilkan energi, juga dihasilkan sampah CO2 yang selanjutnya dikirim kembali ke paru-paru dan dibuang melalui hembusan napas kita. Begitu seterusnya selama kita hidup.Proses makanan bereaksi dengan oksigen juga disebut reaksi oksidasi. Karena banyak hal, reaksi ini tidak berlangsung sempurna. Sebagian kecil oksigen malah berubah menjadi racun yang namanya radikal bebas.Radikal bebas ini istilah teknis kimia.

Radikal itu istilah untuk menyatakan bahwa ada satu elektron di sebuah molekul yang tidak memiliki pasangan. Karenanya molekul radikal itu kemudian mencari pasangan untuk elektronnya. Bukannya mencari elektron yang juga single, radikal ini merebut elektron milik molekul lain secara membabi buta. Karena reaktifnya dia kemudian disebut radikal bebas.Untuk memahami bagaimana radikal bebas di dalam sel, kita perlu paham sel tubuh. Bagian terkecil tubuh kita adalah sel. Sel berkumpul membentuk jaringan, jaringan berkumpul membentuk organ. Jantung, hati, paru-paru adalah contoh organ. Kemudian kita bisa menyebut sel jantung, sel hati dan sel paru-paru sesuai asalnya.

Sel, apapun asalnya terbuat dari senyawa kimia. Jadi sel adalah molekul. Karena dia molekul maka dia juga punya electron. Ketika radikal bebas terbentuk di dalam sel, dia menyerang sel dan mencuri elektronnya. Karena kehilangan electron, sel itupun langsung rusak. Sel bisa memulihkan dirinya, tetapi kalau radikal bebas menyerang bertubi-tubi, kerusakan pun permanen.Kerusakan sel inilah yang kemudian memicu terjadinya kanker. Penyakit jantung, kanker payudara, kanker paru-paru dan banyak penyakit lainnya yang sudah diidentifikasi. Tetapi kalau elektron yang dicuri itu milik DNA maka terjadi mutasi DNA dan muncul penyakit turunan.

Radikal bebas terbentuk karena oksigen yang bereaksi tidak sempurna. Jadi radikal bebas itu molekul yang ada oksigennya dan oksigen tersebut memiliki elektron yang tidak punya pasangan. Oksigen inilah yang kemudian menjadi racun yang mematikan. Beberapa radikal bebas di dalam sel antara lain hidroksil, superoksida, peroksida.

Kenapa sampai oksigen bereaksi secara menyimpang dan membentuk radikal bebas telah menjadi fokus para ahli biokimia. Kesimpulan dari berbagai penelitian itu adalah karena adanya partikel asing yang juga masuk hingga ke dalam sel seperti logam berat, pestisida, udara tercemar. Bahan kimia asing inilah yang menghalangi oksigen bereaksi secara sempurna. Itu alasan kenapa pestisida dan zat-zat aditif berbahaya dilarang dalam makanan kita. Itu juga alasan kenapa asap rokok dan asap kendaraan bermotor harus dihidari masuk ke tubuh kita.

Namun karena sulit menghidari zat-zat berbahaya masuk ke tubuh, para ahli kemudian menemukan jalan keluar lain: ANTIOKSIDAN. Ada juga yang menyebutnya anti-radikal bebas.

Di dalam sel, antioksidan membiarkan satu elektronnya diambil oleh radikal bebas. Dengan demikian, antioksidan mencegah radikal bebas menyerang sel. Setelah mendapatkan elektron dari antioksidan, radikal bebas pun tidak lagi aktif dan masalah selesai.

Gantian, antioksidan menjadi kehilangan elektron dan menjadi radikal. Beruntung, dia tidak seaktif radikal bebas dan karenanya tidak menimbulkan masalah. Nantinya dia dikeluarkan melalui sistem sekresi (air seni).Antioksidan yang bisa kita suplai ke dalam tubuh adalah vitamin C, vitamin E dan beta-karotin. Juga sedikit dari unsur selenium. Tubuh kita juga punya kemampuan menghasilkan enzim untuk melawan radikal bebas. Hanya ketika jumlah enzimnya tidak sebanding dengan serangan radikal bebas, maka kita perlu suplai antioksidan.

Supaya tidak terkecoh dengan berbagai jenis antioksidan sebagaimana diingatkan oleh Pak Gustaf Kusno, saya ingin tambahkan beberapa hal. Antioksidan sendiri sudah menjadi istilah umum untuk menyebutkan bahan kimia untuk mencegah terjadinya proses oksidasi. Atau untuk mencegah terjadinya reaksi dengan oksigen. Jadi tidak terbatas hanya untuk mengatasi radikal bebas.

Beberapa jenis pengawet makanan yang mengandung lemak pun juga disebut antioksidan. Tujuannya untuk mencegah lemak bereaksi dengan oksigen. Bau tengik adalah contoh di mana lemak sudah bereaksi dengan oksigen. BBM dan pelumas pun ditambahkan sedikit aditif antioksidan untuk mencegah terbentuknya polimer sehingga pelumas menjadi kental. Industri logam juga menggunakan antioksidannya sendiri untuk mencegah karat. Kita tahu karat adalah hasil reaksi besi dan oksigen.Tapi semua itu bukan jenis antioksidan yang tubuh kita butuhkan.

Ahli gizi sudah menyarankan semua antioksidan yang dibutuhkan tubuh tersebut ada di sayur dan buah. Memang masih menjadi pertanyaan, seberapa banyak sayur dan buah kita makan supaya seimbang dengan kemungkinan terbentuknya radikal bebas. Nasihat yang diberikan kepada kita: makanlah buah dan sayur sebanyak-banyaknya dan sesering mungkinNamun tetap masih ada masalah, hampir semua sayur dan buah mengandung pestisida, yang justru memicu radikal bebas. Atau masih sering kita temui, orang makan buah sambil merokok

Pertanyaan :
Bagaimana hubungan Radikal bebas dengan sisi gelap oksigen ?

Muhamad Riva'i (F1C111030)

KONTROL KINETIKA DAN KONTROL TERMODINAMIKA SENYAWA ORGANIK

Beberapa reaksi kimia mempunyai kemampuan untuk menghasilkan lebih dari satu produk. Jumlah relatif dari produk yang dihasilkan lebih sering tergantung pada kondisi reaksi saat reaksi berlangsung. Perubahan pada jumlah reaktan, waktu, temperatur, dan kondisi yang lain dapat memperngaruhi distribusi pembentukan produk dari reaksi kimia tersebut. Alasannya dapat dimengerti dari dua konsep penting yaitu:

            1. Stabilitas relatif secara termodinamik dari produk yang dihasilkan.

            2. Kecepatan relatif secara kinetik pada saat produk terbentukKontrol termodinamika atau

kinetika dalam reaksi kimia dapat menentukan komposisi campuran produk reaksi ketika jalur bersaing mengarah pada produk yang berbeda serta selektivitas dari pengaruh kondisi reaksi tersebut.Kondisi reaksi seperti suhu, tekanan atau pelarut mempengaruhi jalur reaksi; maka dari itu kontrol termodinamik maupun kinetik adalah satu kesatuan dalam dalam suatu reaksi kimia.Kedua kontrol reaksi ini disebut sebagai faktor termodinamika dan faktor kinetika, dapat diuraikan sebagai berikut :

1.Faktor termodinamika (adanya stabilitas realtif dari produk)

Pada suhu tinggi, reaksi berada di bawah kendali termodinamika (ekuilibrium, kondisi reversibel) dan produk utama berada dalam sistem lebih stabil.

2.Faktor kinetik (kecepatan pembentukan produk)

Pada temperatur rendah, reaksi ini di bawah kontrol kinetik (tingkat, kondisi irreversible) dan produk utama adalah produk yang dihasilkan dari reaksi tercepat.

Pengertian kinetik dan termodinamik enolat

            Senyawa karbonil yang memiliki H alfa jika diperlakukan pada kondisi asam, akan membentuk enol, sedangkan pada kondisi basa membentuk ion enolat. Kondisi asam 3  termasuk kontrol termodinamik karena mengacu pada kestabilan intermediet (enol).Sedangkan kondisi basa, termasuk kontrol kinetik karena mengacu pada terbentuknyaion enolat yang berjalan cepat.

 Termodinamik untuk Reaksi

Untuk terjadinya reaksi secara spontan, energi bebas produk harus lebih rendah daripada energi bebas reaktan, yakni ∆G harus negatif. Reaksi dapat saja berlangsung melalui jalan lain, tapi tentu saja hanya jika energi bebas ditambahkan. Energi bebas terbuat dari dua komponen yaitu entalpi H dan entropi S. Kuantitas tersebut dihubungkan dengan persamaan:

∆G = ∆H – T∆S

Perubahan entalpi dalam suatu reaksi terutama adalah perbedaan energi ikat (meliputi energi resonansi, tegangan, dan solvasi) antara reaktan dengan produk. Perubahan entalpi dapat dihitung dengan menjumlahkan semua energi ikatan yang putus, kemudian dikurangi dengan jumlah energi semua ikatan yang terbentuk, dan ditambahkan dengan perubahan energi resonansi, tegangan, atau energi solvasi.

Enolat kinetik vs. termodinamik

Jika keton taksimetris diberikan basa, ia mempunyai potensi membentuk dua enolat yang bersifat regioisomer (dengan menghiraukan geometri enolat). Sebagai contoh:

Enolat yang ter-trisubstitusi dianggap sebagai enolat kinetik, sedangkan enolat yang ter-tetrasubstitusi dianggap sebagai enolat termodinamik. Hidrogen alfa yang terdeprotonasi membentuk enolat kinetik kurang terhalang, sehingga terdeprotonasi lebih cepat. Secara umum, olefin yang ter-tetrasubstitusi lebih stabil daripada olefin yang ter-trisubtitusi oleh karena stabilisasi hiperkonjugasi. Rasio dari regioisomer enolat ini sangat dipengaruhi oleh pilihan basa yang digunakan. Untuk contoh di atas, kontrol kinetik dapat dilakukan dengan menggunakan LDA pada -78 °C, menghasilkan selektivitas 99:1 untuk enolat kinetik:termodinamik, sedangkan kontrol termodinamik dapat dilakukan dengan menggunakan trifenilmetillitium pada suhu kamar, menghasilkan selektivitas 10:90.

Secara umum, enolat kinetik lebih difavoritkan pada kondisi temperatur yang rendah, ikatan logam-oksigen yang relatif ion, dan deprotonasi cepat menggunakan basa yang kuat dan terhalang, yang sedikit berlebihan, sedangkan enolat termodinamik lebih difavoritkan pada kondisi temperatur yang lebih tinggi, ikatan logam-oksigen yang relatif kovalen, dan waktu kesetimbangan yang lebih lama untuk deprotonasi dengan menggunakan basa kuat yang kadarnya sedikit berlebih dari jumlah sub-stoikiometri reaksi. Penggunaan jumlah sub-stoikiometri basa mengijinkan sebagian kecil senyawa karbonil yang tidak terenolisasi menyeimbangkan enolat menjadi regioisomer termodinamik dengan berperan sebagai ulang alik proton (proton shuffle).

pertanyaan

mengapa enolat lebih cepat bereaksi dengan dalam control kinetika dan termodinamika ?

kimiasuka_asam dan basa *kimia organik fisik

NAMA :MUHAMAD RIVA’I

NIM     :F1C111030

DOSEN PENGAMPU :Dr.SYAMSURIZAL M,Si

TUGAS :KIMIA ORGANIK FISIK

Asam

Definisi asam:

• Menurut Boyle: asam adalah zat yang dapat memerahkan lakmus biru
• Menurut Arrhenius: asam adalah zat yang jika dilarutkan dalam air akan melepaskan ion hidrogen (H⁺)
• Menurut Bronsted-Lowry: asam adalah pendonor proton (H⁺)
• Menurut Lewis: asam adalah akseptor elektron

Jenis asam

Menurut keorganikannya, asam dapat dibedakan atas dua yaitu asam organik dan asam anorganik.

Asam organik

Asam organik adalah asam karboksilat atau asam yang terbentuk karena persenyawaan dengan senyawa organik (misalnya hidrokarbon).

Contoh asam organik:

• Asam asetat (CH₃COOH)
• Asam benzoat (C₆H₅COOH)
• Asam format (HCOOH)

Semua asam organik adalah asam lemah.

Asam anorganik

Asam anorganik adalah asam yang terbentuk karena persenyawaan dengan senyawa anorganik (misalnya hidrogen dengan klorin). Asam anorganik ada yang merupakan asam kuat, yaitu:

• Asam sulfat (H₂SO₄)
• Asam klorida (HCl)
• Asam nitrat (HNO₃)
• Asam bromida (HBr)
• Asam iodida (HI)
• Asam klorat (HClO₄)

Asam selain asam-asam di atas merupakan asam lemah, contoh:

• Asam askorbat
• Asam karbonat
• Asam sitrat
• Asam etanoat
• Asam laktat
• Asam fosfat

Contoh bahan yang mengandung asam:

Jenis asam	Kuat / lemah	Terdapat pada
Asam askorbat	Lemah	Buah-buahan
Asam karbonat	Lemah	Minuman berkarbonat
Asam sitrat	Lemah	Jeruk
Asam etanoat	Lemah	Cuka
Asam laktat	Lemah	Susu basi
Asam klorida	Kuat	Cairan lambung
Asam nitrat	Kuat	Pupuk
Asam fosfat	Lemah	Cat antikarat
Asam sulfat	Kuat	Aki
Asam format	lemah	Semut

Sifat asam

Asam memiliki sifat-sifat berikut:

• Mempunyai rasa asam dan bersifat korosif.
• Dapat mengubah warna kertas lakmus biru menjadi warna merah.
• Dapat menghantarkan arus listrik (untuk asam kuat).
• Bereaksi dengan logam (untuk asam kuat).

Hujan asam

Akibat yang ditimbulkan oleh hujan asam adalah:

• Hujan asam dapat menyebabkan matinya hewan dan tumbuhan.
• Hujan asam dapat merusak bangunan yang terbuat dari batu kapur.
• Hujan asam juga merusak jembatan, bodi mobil, kapal laut dan struktur bangunan yang lain.

Reaksi asam

Reaksi asam dengan logam

Asam nonoksidator

Asam nonoksidator bereaksi dengan logam menghasilkan garam dan gas hidrogen. Asam non-oksidator adalah semua jenis asam yang ada kecuali asam sulfat pekat, asam nitrat encer, dan asam nitrat pekat. Logam yang bereaksi dengan asam non-oksidator harus berada di sebelah kiri hidrogen pada deret Volta.

Urutan deret volta: Li - K - Ba - Sr - Ca - Na - Mg - Al - Mn - Zn - Cr - Fe - Ni - Sn - Pb - H - Cu - Hg - Ag - Pt - Au

Beberap reaksi asam non-oksidator:

• Reaksi asam dengan logam alkali

2HA + 2L → 2LA + H₂

contoh reaksi:

2HCl + 2Na → 2NaCl + H₂

• Reaksi asam dengan logam alkali tanah

2HA + M → MA₂ + H₂

Contoh reaksi:

2HCl + Mg → MgCl₂ + H₂

Asam oksidator

Logam + H₂SO₄ pekat → garam(i) sulfat + SO₂ + H₂O

Logam + HNO₃ encer → garam(i) nitrat + NO + H₂O

Logam + HNO₃ pekat → garam(i) nitrat + NO₂ + H₂O

Semua logam bisa bereaksi dengan asam oksidator kecuali Platina (Pt) dan Emas (Au). Contoh reaksi:

Sn + 8 HNO₃ pekat → Sn(NO₃)₄ + 4 NO₂ + 4 H₂O

3 Pb + 16 HNO₃ encer → 3 Pb(NO₃)₄ + 4 NO + 8 H₂O

2 Fe + 6 H₂SO₄ pekat → Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6 H₂O

Aqua regia

Aqua regia adalah campuran antara HCl pekat dan HNO₃ pekat dengan perbandingan 3:1. Semua logam tanpa kecuali dapat bereaksi dengan aqua regia menghasilkan garam klorida, gas nitrogen oksida dan air. Contoh reaksi:

Fe + 3 HCl + HNO₃ → FeCl₃ + NO + 2 H₂O

3 Cu + 6 HCl + 2 HNO₃ → 3 CuCl₂ + 2 NO + 4 H₂O

Reaksi asam dengan oksida basa

Asam dapat bereaksi dengan oksida basa menghasilkan garam dan air. Sebagai contoh, reaksi antara asam sulfat dengan tembaga(II) oksida akan menghasilkan tembaga(II) sulfat.

Basa

Definisi basa:

• Menurut Boyle: basa adalah zat yang dapat membirukan lakmus merah
• Menurut Arrhenius: basa adalah zat yang jika dilarutkan dalam air akan melepaskan ion hidroksida (OH^-)
• Menurut Bronsted-Lowry: basa adalah akseptor proton (H⁺)
• Menurut Lewis: basa adalah donor elektron

Contoh basa kuat:

• Litium hidroksida (LiOH)
• Natrium hidroksida (NaOH)
• Kalium hidroksida (KOH)
• Kalsium hidroksida (Ca(OH)₂)
• Stronsium hidroksida (Sr(OH)₂)
• Rubidium hidroksida (RbOH)
• Barium hidroksida (Ba(OH)₂)
• Magnesium hidroksida (Mg(OH)₂)

Semua basa lainnya selain 8 macam basa ini merupakan basa lemah.

Sifat-sifat basa

• Mempunyai rasa pahit dan merusak kulit. Terasa licin seperti sabun bila terkena kulit.
• Dapat mengubah kertas lakmus merah menjadi kertas lakmus biru.
• Menghantarkan arus listrik
• Dapat menetralkan asam

pH dan pOH

pH adalah derajat keasaman yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman yang dimiliki oleh suatu larutan.dengan adalah konsentrasi (molaritas) ion hidrogen (H⁺) dalam larutan.

Nilai pH bergantung dengan konsentrasi asam/basa dan tetapan disosiasi asam, K_a.

Untuk asam HA,

dengan dengan

Tingkat keasaman suatu zat yang tidak bergantung dengan konsentrasinya disebut pK_a. Semakin rendah nilai pK_a, zat tersebut semakin asam.

Sebaliknya, pOH adalah derajat kebasaan yang digunakan untuk menyatakan tingkat kebasaan yang dimiliki oleh suatu larutan.

Alat pengukur

Alat untuk mengukur skala keasaman atau pH adalah pH meter dan kertas lakmus. Skala pHnya adalah antara 0-14. Jika memakai kertas lakmus, maka zat yang bersifat asam mengubah lakmus biru menjadi merah dan zat yang bersifat basa mengubah lakmus merah menjadi biru.

Tingkat keasaman

0-6,9 = asam
7 = netral
7,1-14 = basa

Teori asam dan basa Bronsted-Lowry

Teori

• Asam adalah donor proton (ion hidrogen).
• Basa adalah akseptor proton (ion hidrogen).

Hubungan antara teori Bronsted-Lowry dan teori Arrhenius

Teori Bronsted-Lowry tidak berlawanan dengan teori Arrhenius – Teori Bronsted-Lowry merupakan perluasan teori Arrhenius.

Ion hidroksida tetap berlaku sebagai basa karena ion hidroksida menerima ion hidrogen dari asam dan membentuk air.

Asam menghasilkan ion hidrogen dalam larutan karena asam bereaksi dengan molekul air melalui pemberian sebuah proton pada molekul air.

Ketika gas hidrogen klorida dilarutkan dalam air untuk menghasilkan asam hidroklorida, molekul hidrogen klorida memberikan sebuah proton (sebuah ion hidrogen) ke molekul air. Ikatan koordinasi (kovalen dativ) terbentuk antara satu pasangan mandiri pada oksigen dan hidrogen dari HCl. Menghasilkan ion hidroksonium, H₃O⁺.

Ketika asam yang terdapat dalam larutan bereaksi dengan basa, yang berfungsi sebagai asam sebenarnya adalah ion hidroksonium. Sebagai contoh, proton ditransferkan dari ion hidroksonium ke ion hidroksida untuk mendapatkan air.

     

Tampilan elektron terluar, tetapi mengabaikan elektron pada bagian yang lebih dalam:

Adalah sesuatu hal yang penting untuk mengatakan bahwa meskipun anda berbicara tentang ion hidrogen dalam suatu larutan, H⁺_(aq), sebenarnya anda sedang membicarakan ion hidroksonium.

Permasalahan hidrogen klorida / amonia

Hal ini bukanlah suatu masalah yang berlarut-larut dengan menggunakan teori Bronsted-Lowry. Apakah anda sedang membicarakan mengenai reaksi pada keadaan larutan ataupun pada keadaan gas, amonia adalah basa karena amonia menerima sebuah proton (sebuah ion hidrogen). Hidrogen menjadi tertarik ke pasangan mandiri pada nitrogen yang terdapat pada amonia melalui sebuah ikatan koordinasi.

Jika amonia berada dalam larutan, amonia menerima sebuah proton dari ion hidroksonium:

Jika reaksi terjadi pada keadaan gas, amonia menerima sebuah proton secara langsung dari hidrogen klorida:

Cara yang lain, amonia berlaku sebagai basa melalui penerimaan sebuah ion hidrogen dari asam.

Pasangan konjugasi

Ketika hidrogen klorida dilarutkan dalam air, hampir 100% hidrogen klorida bereaksi dengan air menghasilkan ion hidroksonium dan ion klorida. Hidrogen klorida adalah asam kuat, dan kita cenderung menuliskannya dalam reaksi satu arah:

Pada faktanya, reaksi antara HCl dan air adalah reversibel, tetapi hanya sampai pada tingkatan yang sangat kecil. Supaya menjadi bentuk yang lebih umum, asam dituliskan dengan HA, dan reaksi berlangsung reversibel.

Perhatikan reaksi ke arah depan:

• HA adalah asam karena HA mendonasikan sebuah proton (ion hidrogen) ke air.
• Air adalah basa karena air menerima sebuah proton dari HA.

Akan tetapi ada juga reaksi kebalikan antara ion hidroksonium dan ion A^-:

• H₃O⁺ adalah asam karena H₃O⁺ mendonasikan sebuah proton (ion hidrogen) ke ion A^-.
• Ion A^- adalah basa karena A^- menerima sebuah proton dari H₃O⁺.

Reaksi reversibel mengandung dua asam dan dua basa. Kita dapat menganggapnya berpasangan, yang disebut pasangan konjugasi.

Ketika asam, HA, kehilangan sebuah proton asam tersebut membentuk sebuah basa A^-. Ketika sebuah basa, A^-, menerima kembali sebuah proton, basa tersebut kembali berubah bentuk menjadi asam, HA. Keduanya adalah pasangan konjugasi.

Anggota pasangan konjugasi berbeda antara satu dengan yang lain melalui kehadiran atau ketidakhadiran ion hidrogen yang dapat ditransferkan.

Jika anda berfikir mengenai HA sebagai asam, maka A^- adalah sebagai basa konjugasinya.

Jika anda memperlakukan A^- sebagai basa, maka HA adalah sebagai asam konjugasinya.

Air dan ion hidroksonium juga merupakan pasangan konjugasi. Memperlakukan air sebagai basa, ion hidroksonium adalah asam konjugasinya karena ion hidroksonium memiliki kelebihan ion hidrogen yang dapat diberikan lagi.

Memperlakukan ion hidroksonium sebagai asam, maka air adalah sebagai basa konjugasinya. Air dapat menerima kembali ion hidrogen untuk membentuk kembali ion hidroksonium.

Contoh yang kedua mengenai pasangan konjugasi

Berikut ini adalah reaksi antara amonia dan air yang telah kita lihat sebelumnya:

Hal pertama yang harus diperhatikan adalah forward reaction terlebih dahulu. Amonia adalah basa karena amonia menerima ion hidrogen dari air. Ion amonium adalah asam konjugasinya – ion amonium dapat melepaskan kembali ion hidrogen tersebut untuk membentuk kembali amonia.

Air berlaku sebagai asam, dan basa konjugasinya adalah ion hidroksida. Ion hidroksida dapat menerima ion hidrogen untuk membentuk air kembali.

Perhatikanlah hal ini pada tinjauan yang lain, ion amonium adalah asam, dan amonia adalah basa konjugasinya. Ion hidroksida adalah basa dan air adalah asam konjugasinya.

Zat amfoter

Anda mungkin memperhatikan (atau bahkan mungkin juga tidak memperhatikan!) bahwa salah satu dari dua contoh di atas, air berperilaku sebagai basa, tetapi di lain pihak air berperilaku sebagai asam.

Suatu zat yang dapat berperilaku baik sebagai asam atau sebagai basa digambarkan sebagai amfoter.

Teori asam dan basa Lewis

Teori ini memperluas pemahaman anda mengenai asam dan basa.

Teori

• Asam adalah akseptor pasangan elektron.
• Basa adalah donor pasangan elektron.

Konsep Asam-Basa LEWIS

• Teori asam basa Lewis

Asam menurut Lewis adalah zat yang dapat menerima pasangan electron (akseptor pasangan electron)

Basa menurut Lewis adalah zat yang dapat memberikan pasangan electron (donor pasangan electron).

Lewis mengamati bahwa molekul BF₃ juga dapat berperilaku seperti halnya asam (H+) sewaktu bereaksi dengan NH₃. Molekul BF₃ dapat menerima sepasang elektron dari molekul NH₃ untuk membentuk ikatan kovalen antara B dan H.

Teori asam basa Lewis lebih luas dibandingkan Arhenius dan Bronsted Lowry , karena :

• Teori Lewis dapat menjelaskan reaksi asam basa yang berlangsung dalam pelarut air, pelarut bukan air, dan tanpa pelarut sama sekali.
• Teori Lewis dapat menjelaskan reaksi asam basa yang tidak melibatkan transfer proton (H⁺), seperti reaksi antara BF₃ dan NH₃.

Pertanyaan saya :

 Teman-teman dari bacaan diatas ada yang membuat saya kurang mengerti yaitu bagaimana menentukan reaksi asam basa antara larutan HCl dan NaOH menurut teori Arhenius dapat dijelaskan dengan menggunakan teori Lewis?

 Komentar :

Baiklah saudara riva’i saya akan mencoba menjawab pertayaan saudara,

Seperti yang diketahui, bahwa reaksi antara larutan HCl dan NaOH ;

HCl_(aq) + NaOH_(aq)  ↔ NaCl_(aq) + H₂O_(l)

Untuk menjelaskan reaksi ini menggunakan teori Lewis, nyatakan reaksi sebagai reaksi ion terlebih dahulu :

HCl ↔ H⁺ + Cl^-                      NaOH ↔ Na⁺ + OH^-

NaCl ↔ Na⁺  + Cl^-                  H₂O

Lalu setelah itu Reaksi ion bersihnya adalah :

H⁺ + OH^-↔ H₂O_(l)

seperti yang dijelaskan pada aturan lewis bahwa Asam menurut Lewis adalah zat yang dapat menerima pasangan electron (akseptor pasangan electron)

Basa menurut Lewis adalah zat yang dapat memberikan pasangan electron (donor pasangan electron).

Jadi Ikatan kovalen koordinasi antara H dan O yang terbentuk akibat transfer sepasang elektron dari OH^- ke H⁺

Oleh : Bambang Pamungkas ( F1C11109 )

 Jawaban yang ke 2 di jawab oleh saudara  slamet riyanto F1c111003

Fakta ini memicu Arrhenius untuk mengajukan teori asam basa.,Masukkan masing-masing larutan HCl, CH3COOH, NaOH, dan NH3 ke dalam tabung reaksi. ,Semua ini dapat dijelaskan berdasarkan pada konsentrasi molar asam.

Jawaban yang ke 3 oleh dijawab  saudara m.agus ricky (F1C111062)

Disini saya akan menjawab pertanyaan dari saudara riva’i. Teori asam basa menurut Arrhenius adalah teori yang amat sempit mengingat teori ini hanya terbatas pada spesies yang memiliki H+ atau OH- dan spesies tersebut ada dalam pelarut air artinya apabila spesies tersebut tidak memiliki H+ atau OH- dan reaksinya dijalankan dengan pelarut non-air maka teori ini tidak berlaku. Maka dapat dijelaskan  dengan teori menurut lewis,  

• Teori Lewis dapat menjelaskan reaksi asam basa yang berlangsung dalam pelarut air, pelarut bukan air, dan tanpa pelarut sama sekali.
• Teori Lewis dapat menjelaskan reaksi asam basa yang tidak melibatkan transfer proton (H⁺), seperti reaksi antara BF₃ dan NH₃.