lkpd perkembangan teori asam basa

PERKEMBANGAN TEORI

ASAM BASA

Model pembelajaran

Problem Based Learning

A.Tujuan Pembelajaran

Tujuan pembelajaran selama mengikuti proses pembelajaran ini adalah anda diharapkan
dapat:

Menjelaskan pengertian asam dan basa menurut Arrhenius.
Menjelaskan pengertian asam dan basa menurut Bronsted dan Lowry.
Menuliskan persamaan reaksi asam dan basa menurut Bronsted dan Lowry serta

menunjukkan pasangan asam dan basa konjugasinya.

Menjelaskan pengertian asam dan basa menurut Lewis.

B.Materi Pembelajaran

A.Teori Asam dan Basa Menurut Arrhenius

Larutan asam dan basa merupakan contoh dari larutan elektrolit. Pada tahun

1884, Svante Arrhenius (1859-1897) seorang ilmuwan Swedia yang memenangkan
hadiah nodel atas karyanya di bidang ionisasi. Dia memperkenalkan pemikiran
tentang senyawa yang terpisah atau terurai menjadi bagian ion-ion dalam larutan. Dia
menjelaskan bagaimana kekuatan asam dalam larutan aqua (air) tergantungpada
konsentrasi ion-ion hidrogen di dalamnya.

Menurut Arrhenius, asam adalah zat yang terionisasi di dalam air untuk

menghasilkan ion hidrogen (H+) dan basa adalah zat yang terionisasi di dalam air
untuk menghasilkan ion hidroksida (OH-). Jadi pembawa sifat asam adalah ion H+,
sedangkan pembawa sifat basa adalah ion OH-. Contohnya HCl, H2SO4 adalah asam
dan NaOH, Ba (OH)2 adalah basa. Asam Arrhenius dirumuskan sebagai HA, yang
dalam air mengalami ionisasi sebagai berikut:

HA (aq)

H+ (aq) + A- (aq)

Jumlah ion H+ yang dapat dihasilkan oleh 1 molukel asam disebut valensi

asam, sedangkan ion negative yang terbentuk dari asam setelah melepaskan ion H+
disebut ion sisa asam. Beberapa contoh asam dapat dilihat pada tabel 2.1.

LKPD

Basa Arrhenius adalah hidroksida logam MOH, yang dalam air terurai sebagai berikut:

Jumlah ion OH- yang dapat dilepaskan oleh satu molekul basa disebut valensi

basa. Beberapa contoh basa diberikan pada tabel 2.2.

Tabel 2.1 Berbagai Jenis Asam

Gambar 13. Minuman ringan

mengandung H3PO4 dan H2CO3

Sumber: Chemistry an Introduction

to General, Organic, Karen C.

Timberlake, 2014

Sumber: Chemistry an Introduction to General, Organic, Karen C. Timberlake, 2014

Tabel 2.2 Berbagai Jenis Basa

Gambar 14. Basa Arrhenius

menghasilkan kation dan anion OH-

dalam air

Sumber: General Chemistry, Principles & Structure, James E. Brandy, 1990

Teori asam basa Arrhenius ini berlaku jika dalam keadaan berikut:

1.Senyawa yang terlibat dalam reaksi harus dalam bentuk larutan.
2.Suatu senyawa dikatakan bersifat basa jika larutannya menghasilkan ion OH-,

sedangkan suatu senyawa dikatakan bersifat basa jika dalam larutannya
melepaskan ion OH-.

Tetapi dalam kenyataan di alam ternyata ada fakta yang tidak mematuhi aturan Arrhenius

tersebut, antara lain:

1.Gas HCl dan gas NH3 dapat langsung bereaksi membentuk NH4Cl.

MOH (aq)

M+ (aq) + OH- (aq)

HCl (g) + NH3 (g)

NH4Cl (s) Mengapa?

Basa Arrhenius adalah hidroksida logam MOH, yang dalam air terurai sebagai berikut:

Jumlah ion OH- yang dapat dilepaskan oleh satu molekul basa disebut valensi

basa. Beberapa contoh basa diberikan pada tabel 2.2.

Tabel 2.1 Berbagai Jenis Asam

Gambar 13. Minuman ringan

mengandung H3PO4 dan H2CO3

Sumber: Chemistry an Introduction

to General, Organic, Karen C.

Timberlake, 2014

Sumber: Chemistry an Introduction to General, Organic, Karen C. Timberlake, 2014

Tabel 2.2 Berbagai Jenis Basa

Gambar 14. Basa Arrhenius

menghasilkan kation dan anion OH-

dalam air

Sumber: General Chemistry, Principles & Structure, James E. Brandy, 1990

Teori asam basa Arrhenius ini berlaku jika dalam keadaan berikut:

1.Senyawa yang terlibat dalam reaksi harus dalam bentuk larutan.
2.Suatu senyawa dikatakan bersifat basa jika larutannya menghasilkan ion OH-,

sedangkan suatu senyawa dikatakan bersifat basa jika dalam larutannya
melepaskan ion OH-.

Tetapi dalam kenyataan di alam ternyata ada fakta yang tidak mematuhi aturan Arrhenius

tersebut, antara lain:

1.Gas HCl dan gas NH3 dapat langsung bereaksi membentuk NH4Cl.

MOH (aq)

M+ (aq) + OH- (aq)

HCl (g) + NH3 (g)

NH4Cl (s) Mengapa?

Perhatikan gambar di samping!
Pembentukan larutan asam klorida sebagai transfer

H+

dari hidrogen klorida menjadi air. Dengan

menerima H+, dalam reaksi ini yang bertindak
sebagai sebagai basa adalah air. Hal ini sesuai
dengan konsep asam basa menurut Bronsted-Lowry.

2.Larutan Na2CO3 jika ditetesi dengan indikator menunjukkan sifat basa padahal
dalam senyawa tersebut tidak mengundang ion OH-. Mengapa?

Berdasarkan fakta di atas, maka dapat disimpulkan bahwa teori asam basa Arrhenius belum

bisa menjelaskan semua fenomena reaksi kimia. Oleh karena itu perlu ada teori asam basa baru
yang lebih mampu menjelaskan fenomena reaksi kimia.

Gambar 15. Kalsium hidroksida

Ca(OH)2

Sumber: Chemistry an Introduction

to General, Organic, Karen C.

Timberlake, 2014

B.Teori Asam dan Basa Menurut Bronsted-Lowry

Menanggapi kekurangan teori asam basa Arrhenius tersebut, pada tahun 1923, seorang

ahli dari Denmark bernama Johanes N. Bronsted dan Thomas M. Lowry dari Inggris yang
bekerja sendiri-sendiri, tetapi dalam waktu yang bersamaan mengembangkan konsep asam basa
berdasarkan serah terima proton (H+). Konsep asam basa berdasarkan serah terima proton ini
dikenal dengan konsep asam basa Bronsted-Lowry.

Menurut Bronsted-Lowry, asam adalah zat yang mendonorkan H+ dan basa zat yang

menerima H+sedangkan sisa asam disebut basa konjugasi dan sisa basa disebut asam
konjugasi.

Gambar 16. Persamaan reaksi ionisasi
asam klorida (HCl) dalam air (H2O)

Sumber: Chemistry an Introduction to General, Organic, Karen C. Timberlake, 2014

Tahukah anda apakah kalsium hidroksida? Kalsium
hidroksida Ca(OH)2 disebut kapur mati yang digunakan dalam
industri makanan dan dalam bidang kedokteran gigi sebagai
saluran akar. Lalu, bagaimana persamaan ionisasi kalsium
hidroksida padat dalam air?

Ketika kalsium hidroksida, yang memiliki rumus Ca(OH)2
dilarutkan dalam air, larutannya mengandung ion kalsium (Ca2+)
dan ion hidroksida (OH-) dua kali lebih banyak. Persamaan ditulis
sebagai berikut:

Perhatikan gambar di samping!
Pembentukan larutan asam klorida sebagai transfer

H+

dari hidrogen klorida menjadi air. Dengan

menerima H+, dalam reaksi ini yang bertindak
sebagai sebagai basa adalah air. Hal ini sesuai
dengan konsep asam basa menurut Bronsted-Lowry.

2.Larutan Na2CO3 jika ditetesi dengan indikator menunjukkan sifat basa padahal
dalam senyawa tersebut tidak mengundang ion OH-. Mengapa?

Berdasarkan fakta di atas, maka dapat disimpulkan bahwa teori asam basa Arrhenius belum

bisa menjelaskan semua fenomena reaksi kimia. Oleh karena itu perlu ada teori asam basa baru
yang lebih mampu menjelaskan fenomena reaksi kimia.

Gambar 15. Kalsium hidroksida

Ca(OH)2

Sumber: Chemistry an Introduction

to General, Organic, Karen C.

Timberlake, 2014

B.Teori Asam dan Basa Menurut Bronsted-Lowry

Menanggapi kekurangan teori asam basa Arrhenius tersebut, pada tahun 1923, seorang

ahli dari Denmark bernama Johanes N. Bronsted dan Thomas M. Lowry dari Inggris yang
bekerja sendiri-sendiri, tetapi dalam waktu yang bersamaan mengembangkan konsep asam basa
berdasarkan serah terima proton (H+). Konsep asam basa berdasarkan serah terima proton ini
dikenal dengan konsep asam basa Bronsted-Lowry.

Menurut Bronsted-Lowry, asam adalah zat yang mendonorkan H+ dan basa zat yang

menerima H+sedangkan sisa asam disebut basa konjugasi dan sisa basa disebut asam
konjugasi.

Gambar 16. Persamaan reaksi ionisasi
asam klorida (HCl) dalam air (H2O)

Sumber: Chemistry an Introduction to General, Organic, Karen C. Timberlake, 2014

Tahukah anda apakah kalsium hidroksida? Kalsium
hidroksida Ca(OH)2 disebut kapur mati yang digunakan dalam
industri makanan dan dalam bidang kedokteran gigi sebagai
saluran akar. Lalu, bagaimana persamaan ionisasi kalsium
hidroksida padat dalam air?

Ketika kalsium hidroksida, yang memiliki rumus Ca(OH)2
dilarutkan dalam air, larutannya mengandung ion kalsium (Ca2+)
dan ion hidroksida (OH-) dua kali lebih banyak. Persamaan ditulis
sebagai berikut:

Gambar 17. Persamaan reaksi ionisasi

ammonia (NH3) dalam air (H2O)

Sumber: Chemistry an Introduction to General,

Organic, Karen C. Timberlake, 2014

Tabel 2.3 Karakteristik Asam dan Basa

Sumber: Chemistry an Introduction to General, Organic, Karen C. Timberlake, 2014

Perhatikan gambar di samping!
Ammonia, NH3 bertindak sebagai basa dengan
menerima H+ ketika bereaksi dengan air karena
atom nitrogen NH3 memiliki daya tarik yang
lebih kuat untuk menari H+ daripada oksigen,
maka air dalam reaksi ini bertindak sebagai
asam dengan mendonorkan H+.

Pada contoh diatas terlihat bahwa air dapat bersifat sebagai asam (donor proton) dan

sebagai basa (akseptor proton). Zat seperti itu bersifat amfiprotik (amfoter). Konsep asam
basa menurut Bronsted-Lowry ini lebih luas daripada konsep asam basa menurut Arrhenius
karena hal-hal berikut:

1.Konsep asam basa menurut Bronsted-Lowry tidak terbatas dalam pelarut air, tetapi

juga menjelaskan reaksi asam basa dalam pelarut lain atau bahkan reaksi tanpa
pelarut.

2.Asam basa menurut Bronsted-Lowry tidak hanya berupa molekul, tetapi juga dapat

berupa kation atau anion. Konsep asam basa menurut Bronsted-Lowry dapat
menjelaskan sifat asam dari NH4Cl. Dalam NH4Cl, yang bersifat asam adalah ion
NH4+ karena dalam air dapat melepas proton.

Perhatikan

persamaan

reaksi

ionisasi di bawah ini, tentukan
reaktan yang merupakan asam
Bronsted-Lowry dan reaktan yang
merupakan basa Bronsted-Lowry!

Nah, berikut persamaan reaksi ionisasi antara Asam
bromide (HBr) dan Asam sianida (HCN) di dalam
air.

Sumber: General Chemistry Atom First, McMurry J.E., Fay R.C, 2010

Perhatikan reaksi asam basa disamping!
Contoh umum reaksi asam basa Lewis yang mana
asam kation Lewis adalah ion logam, seperti Al3+
dan Cu2+. Misalnya, hidrasi ion Al3+ di mana
masing-masing

dari

enam

molekul

H2O

menyumbang sepasang elektron ke Al3+ untuk
membentuk kation terhidrasi Al(H2O)63+.

C.Teori Asam dan Basa Menurut Lewis

Pada tahun 1923, tahun yang sama ketika Bronsted-Lowry mendefinisikan asam dan basa

dalam hal donor atau akseptor proton, ahli kimia Amerika G.N.Lewis mengusulkan lebih banyak
lagi konsep umum asam dan basa. Lewis membuktikan bahwa ketika sebuah basa menerima
proton, telah terjadi proses berbagi pasangan elektron bebas dengan proton untuk membentuk
ikatan kovalen baru. Menggunakan ammonia sebagai contoh, berikut ini persamaan reaksinya yang
mana panah melengkung mewakili sumbangan pasangan bebas nitrogen untuk membentuk ikatan
dengan H+:

Dalam reaksi ini, proton berperilaku sebagai akseptor pasangan elektron dan molekul

ammonia berperilaku sebagai donor pasangan elektron. Akibatnya, definisi Lewis tentang asam
dan basa menyatakan bahwa asam Lewis adalah akseptor pasangan elektron dan basa Lewis adalah
donor pasangan elektron. Asam menurut Lewis tidak hanya H+ tetapi juga kation lain dan molekul
netral yang memiliki orbital valensi kosong yang daoat menerima sepasang elektron yang
disumbangkan oleh basa Lewis.

Sumber: General Chemistry Atom First,

McMurry J.E., Fay R.C, 2010

(b)Penambahan NH3(aq) untuk (a)

Cu(OH)2 mengakibatkan
adanya endapan biru muda

(a)Cu2+(aq) biru

muda

Sumber: General Chemistry Atom First, McMurry J.E., Fay R.C, 2010

Demikian pula reaksi

Cu2+

ion dengan

ammonia adalah reaksi asam basa Lewis di
mana masing-masing dari empat molekul
NH3 menyumbang sepasang elektron ke Cu2+
untuk membentuk Cu(NH3)42+ yang

berlebih ke (a) atau
(b) menghasilkan

Cu(NH2)42+ berwarna

biru tua.

(c) penambahan NH3

asangan elektron bersama ke oksigen:

Disamping merupakan contoh asam Lewis
netral yaitu Halida dari unsur golongan 3A,
seperti BF3. Boron trifluorida, gas tidak
berwarna adalah asam Lewis yang sangat
baik

karena

atom

boron

molekulnya

berbentuk trigonal planar BF3 yang

Sumber: General Chemistry Atom First, McMurry

J.E., Fay R.C, 2010

Karena ikatan belerang-oksigen bersifat polar, dengan muatan positif parsial (d+) pada Atom S

kurang elektronegatif, atom S menarik pasangan elektron dari H2O. Pembentukan ikatan dari atom
O air ke atom S pada langkah pertama dibantu oleh pergeseran pasangan elektron bersama menjadi
oksigen. Pada langkah kedua, sebuah proton bergeser dari satu atom oksigen ke yang lain,
menghasilkan asam sulfat (H2SO4).

Sumber: General Chemistry Atom First, McMurry J.E., Fay R.C, 2010

Perhatikan reaksi asam basa di sammping!
Contoh tambahan asam Lewis netral
adalah oksida nonlogam, seperti CO2, SO2,
dan SO3. Reaksi SO3 dengan air dilihat
sebagai asam basa Lewis yang mana
dalam reaksi SO3 menerima pasangan
elektron bebas dari molekul air.

Perhatikan persamaan reaksi di bawah ini, Tentukan Asam dan Basa Lewis!

PENYELESAIAN

a. Atom karbon O=C=O bermuatan parsial positif (d+) karena karbon elektronegatifnya lebih

kecil daripada oksigen. Oleh karena itu, atom karbon menarik pasangan elektron dari OH-

. Pembentukan ikatan kovalen dari OH- menjadi CO2 dibantu dengan pergeseran
pemakaian p

Asam Lewis (akseptor pasangan elektron) adalah CO2 sedangkan basa Lewis (donor
pasangan elektron) adalah OH-

b.Asam Lewis adalah asam borat, B(OH)3 asam lemah dan antiseptik ringan yang

digunakan dalam obat pencuci mata. Atom boron dalam trigonal planar B(OH)3,
molekul memiliki orbital valensi 2p yang kosong dan melengkapi oktetnya dengan
menerima bagian dalam sepasang elektron dari basa Lewis OH-.

c.Asam Lewis adalah Fe3+ and basa Lewis adalah CN-. Masing-masing dari enam ion

C = N- ion Fe3+ dengan menyumbang pasangan elektron bebas pada atom

Rangkuman

1.Menurut Arrhenius, asam adalah zat yang terionisasi di dalam air untuk

menghasilkan ion hidrogen (H+) dan basa adalah zat yang terionisasi di
dalam air untuk menghasilkan ion hidroksida (OH-).

2.Menurut Bronsted-Lowry, asam adalah zat yang mendonorkan H+ dan

basa zat yang menerima H+.

3.Menurut Lewis tentang asam dan basa menyatakan bahwa asam Lewis

adalah akseptor pasangan elektron dan basa Lewis adalah donor pasangan
elektron. Asam menurut Lewis tidak hanya H+ tetapi juga kation lain dan
molekul netral yang memiliki orbital valensi kosong yang dapat
menerima sepasang elektron yang disumbangkan oleh basa Lewis.

k

D.Orientasi Peserta Didik kepada Masalah

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

Gambar 18. Contoh zat asam dan basa dalam kehidupan sehari-hari

Sumber: Ensiklopedia Sains dalam Kehidupan

Dalam kehidupan sehari-hari anda sering melihat dan bahkan menggunakan

benda-benda tersebut bukan? Nah, tahukah anda bahwa benda-benda tersebut merupakan
contoh dari asam dan basa yang dapat kita temui sehari-hari? jika anda tahu, bagaimana
cara anda membedakan kelima benda tersebut ke dalam zat asam maupun basa?
bagaimana persamaan reaksi ionisasi yang terjadi dari masing-masing benda tersebut?

E.Mengorganisasikan Peserta Didik

Bentuklah kelompok secara heterogen, dengan jumlah 5 orang

perkelompok, untuk mendiskusikan masalah yang telah diberikan pada

tahap orientasi

F.Membimbing Penyelidikan Individual maupun Kelompo

Carilah referensi baik dari buku teks ataupun internet sebagai

bahan untuk menjawab pertanyaan diskusi.

Catatlah referensi yang digunakan pada Tabel 2.4
Pahamilah juga materi yang telah disampaikan oleh guru dan

tanyakan jika ada kesulitan.

Diskusikan dengan teman kelompok terkait pertanyaan yang

telah diberikan untuk disajikan di kelas.

Tuliskan Hasil kajian literature Kalian :

Tabel 2.4 Referensi yang Digunakan

No

Jenis Sumber Referensi

(Buku, Artikel, Jurnal, dll)

Judul

Pengarang

1.

2.

3.

4.

5.

G.Mengembangkan dan Menyajikan hasil Karya

Tabel 2.5 Tanggapan Kelompok

No.

Tanggapan

1.

2.

3.

4.

5.

Bagi kelompok yang telah ditunjuk oleh guru,

mempresentasikan hasil diskusi kelompoknya.

Bagi kelompok yang belum ditunjuk, amatilah

presentasi yang dilakukan kelompok yang maju
dan berikanlah tanggapan berupa pertanyaan
atau komentar yang akan ditanggapi oleh
kelompok yang maju.

Bagi kelompok yang maju, catatlah tanggapan

dari kelompok lain di Tabel 2.5 untuk
ditanggapi.

h

H.Menganalisis dan Mengevaluasi Proses Pemecahan Masala

KESIMPULAN

Anda telah mempelajari perkembangan teori asam basa.

Hal-hal apa sajakah yang harus diketahui dalam
mempelajarinya? Catatlah dalam bentuk rangkuman dari
materi yang telah disampaikan oleh guru dan teman anda
di kolom yang telah disediakan.

Kerjakanlah soal-soal evaluasi berupa uraian di bawah ini.