TUGAS NOTULENSI Tentang TEORI ASAM-BASA DAN PENYELESAIAN SOAL UTS

TEORI ASAM-BASA

            Ada beberapa macam definisi mengenai asam dan basa yang dikemukakan oleh beberapa ahli kimia. Faraday pada tahun 1834 telah menggolongkan asam, basa dan garam sebagai elektrolit yaitu zat yang dalam larutannya terurai dengan sendirinya menjadi ion-ion pembentuknya. Beberapa ahli yaitu Arrhenius, Bronsted-Lowry, dan Lewis, masing-masing mengemukakan teori asam-basa.

Teori Arrhenius

            Svante arrhenius (1884) mendefinisikan asam dan basa berdasarkan pengionannya dalam air. Asam ialah zat yang dalam pengionannya menghasilkan ion H⁺ atau H₃O⁺. Basa ialah zat yang dalam air mengion menghasilkan ion OH^-.

Contoh basa Arrhenius antara lain NaOH, Ca(OH)₂, KOH. Jika basa MOH direkasikan denganasam HX maka akan terbentuk garam MX dan air. Reaksinya disebut rekasi penetralan. Contohnya, rekasi:

NaOH + HCl→ NaCl + H₂O

Kekuatan asam ditentukan oleh konsentrasi ion H⁺ yang terbentukdari pengionannya dalam air. Kekuatan suatu basa ditentukan oleh konsentrasi ion OH^- yang terjadi bila basa tersebut dilarutkan dalam air.

Teori Bronsted-Lowry

            Johannes Bronsted dan Thomas Lowry pada tahun 1923 mengemukakan konsep asam-basa yang lebih luas. Menurut konsep ini, asam didefinisikan sebagai zat yang memberikan proton (donor proton), sedangkan basa sebagai zat yang dapat menerima proton (akseptor proton).

            Reaksi asam-basa menurut konsep ini merupakan pemindahan proton dari asam ke basa. Berdasarkan hal tersebut maka berbagai reaksi dapat digolongkan dalam reaksi asam-basa. Misalnya reaksi larutnya ammonia dalam air yang ditulis dalam persamaan

H₂O   +    NH₃                       NH₄⁺  +  OH^-

Asam 1   basa 2     asam 2     basa 1  

Teori Lewis

            Konsep lain tentang asam-basa dikemukakan oleh Galsbert N. Lewis. Lewis mulai mengajukan konsep ini pada tahun 1923, tetapi baru berkembang pada 1938. Lewis mendefinisikan basa sebagai zat yang mempunyai pasangan electron bebas sehingga dapat membentuk ikatan kovalen dengan atom, molekul atau ion. Asam ialah zat yang dapat membentuk ikatan kovalen dengan jalan menerima pasangan electron dari suatu basa. Jadi menurut konsep ini, asam ialah akseptor pasangan electron sedangkan basa adalah donor pasangan electron. Contoh reaksi asam-basa Lewis ialah reaksi antara NH₃ dan BF₃ membentuk senyawa NH₃ BF₃ dengan reaksi sebagai berikut

. .

. .

. .

. .

    F      H           F  H

. .

. .

. .

F:B  + :N:H→ F:B:N:H

    F      H           F  H

            Dalam reaksi tersebut NH₃ merupakan basa karena mempunyai pasangan elektronbebas pada atom N. BF₃ merupakan basa karena dapat menerima pasangan electron tersebut ke dalam orbital atom B.

Konsentrasi Ion H⁺ dan pH

            Telah diketahui bahwa air murni tidak hanya berisi molekul-molekul H₂O tetapi juga mengandung sejumlah ion hydrogen atau ion hidronium dan ionhidroksil dalam konsentrasi yang sama yaitu 10 M pada suhu 25⁰ C. Ion-ion tersebut terbentuk oleh reaksi autoprotolisis air seperti terlihat pada reaksi (9.6). Reaksi tersebut merupakan reaksi asam-basa menurut teori Bransted-Lawry.

H₂O   +    H₂O                      H₃O⁺  +  OH^-

Asam 1   basa 2    asam 2     basa 1

           

Meskipun yang sebanrnya ada dalam larutan adalah ion hidronium (H₃O⁺), tetapisudah menjadi kebiasaan utntuk menggunakan lambing H⁺ sebagai pengganti H₃O⁺. Reaksi pengionan air ditulis sebagai:

H₂O                         H⁺            +          OH^-

                        Ion hydrogen         ion hidroksil

Dari rekais pengionan tersebut terbentuk H⁺ dan OH^- dengan konsentrasi yang sama yaitu sama dengan √(Kw) = 10⁷ pada suhu 25⁰ C. Kw= konstanta ionisasi air.

Keasaman larutan ditentukan oleh besarnya konsentrasi ion H⁺ dalam larutan tersebut. KOnsentrasi ion H⁺ bias cukup besar tetapi bias pula sangat kecil. Misalnya 0,000000001 atau 10^-9M. Karena itu, maka keasaman larutan biasa dinyatakan dengan cara lain yaitu pH, yang merupakan bilangan negative dari logaritma konsentrasi ion H⁺. Jadi,

pH= -log [H⁺] atau  [H⁺]= 10^-pH

Kadang-kadang keasaman dinyatakan dengan pOH yaitu –log [OH^-]. Berdasarkan pengertian Kw=[H⁺][OH^-], maka bias dibuat hubungan antara [H⁺] dan [OH^-] dalam larutan atau antara pH dan pOH-nya.

[H⁺]=   K_w   atau pH= pK_w – pOH

         [OH^-]

Nilai pH larutan tergantung pada jenis zat yang terlarut dalam air pelarutnya. Zat tersebut bias asam, basa ataupun garam. Selain jenis zat, konsentrasi zat itu juga dapat mempengaruhi pH.

SOAL-SOAL UJIAN TENGAH SEMESTER DAN PENYELESAIANNYA

1.    Sebutkan tiga komponen penyusun atom, dari ketiga komponen itu mana yang paling menentukan berat atom dan mana yang paling menentukan besarnya jari-jari atom? Jelaskan!

Penyelesaian:

                              Atom tersusun atas tiga komponen yaitu proton, neutron, dan electron. Proton dan neutron merupakan komponen yang paling menentukan berat atom sedangkan electron yang paling menentukan jari-jarinya.

2.    Atom x mempunyai jumlah proton 6, jumlah electron 5 sedangkan atom y mempunyai jumlah roton 5 dan electron 6, atom apak x dan y itu?

Penyelesaian:

                                    Identitas dari suatu atom dapat ditentukan oleh jumlah proton (=nomor atom) karena jumlah proton dalam atom bersifat tetap.        

X^p=6_e=5 = ₆C⁺

X^p=5_e=6 = ₅B^-

3.    Manakah yang lebih berat atom Carbon (C) atau Oksigen (O), jelaskan juga mana yang lebih besar jari-jarinya C atau O?

Penyelesaian:

                                    Massa C=12,01 sedangkan massa O=16,00. Maka massa C< massa O. karena massa Oksigen lebih besar, maka jari-jari O < jari-jari C.

4.    Manakah yang lebih besar jari-jarinya atom kalium (K), besi (Fe) atau Aluminium (Al)?

Penyelesaian:

                                    Semakin kecil massa suatu atom maka semakin besar jari-jarinya atau besarnya massa atom berbanding terbalik dengan jari-jarinya. Massa atom K=39,10; Fe=55,85; Al=26,98. maka jari-jari atom Al>K>Fe.

5.    Berapa jumlah electron maksimum pada kulit ke 1, 2, dan 3?

Penyelesaian:

Kulit ke-1 = 1s²                    = 2 è

Kulit ke-2 = 2s² 2p⁶            = 8 è

Kulit ke-3 = 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ = 18 è

6.    Jelaskan bagaimana proses pembentukan ikatan kimia antara Na dan Cl, apa nama dari ikatan itu?

Penyelesaian:

                                    ₁₁Na= 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹→ Agar stabil harus melepas 1 è

₁₇Cl= 1s² 2s² 2p⁶ 3s²3p⁵→ Agar stabil harus menerima 1 è

Karena terjadi reaksi pelepasan dan penerimaan electron maka ikatannya dinamakan ikatan ion.

7.    Apa yang dimaksud dengan ikatan kimia, beri contoh?

Penyelesaian:

                                    Ikatan kima adalah ikatan yang terjadi karena gaya tarik menarik antara partikel-partikel yang berikatan. Ikatan ini berpengaruh terhadap struktur kimia atom. Contoh: NaOH, NaCl, SO₂.

8.    Apa yang dimaksud dengan ikatan molekul, beri contoh?

Penyelesaian:

                                    Ikatan molekul adalah ikatan antar molekul yang satu dengan molekul yang lainnya, yang dipengaruhi oleh ikatan ini adalah struktur fisikanya. Contoh: HF, HCl.

9.    Mana yang lebih dulu putus apabila suatu komponenn dipanaskan ikatan hydrogen atau ikatan kovalen? Jelaskan!

Penyelesaian:

            Jika dipanaskan, maka ikatan hydrogen akan lebih dulu putus dibandingkan dengan ikatan kovalen karena ikatan hydrogen termasuk ikatan molekul yang hanya mengikat unsure fisikanya saja sedangkan ikatan kovalen termasuk ikatan kimia yang mengikat sampai unsure  kimianya.

10.  Gunakan struktur lewis dari asam sulfat Na₂SO₄ tunjukkan yang mana ikatan kovalen koordinasi?

Penyelesaian:

Ikatan Kovalen Koordinasi

                                                                 O               

Na – O - S – O - Na

                                                                 O

11.  Gambarkan struktur Lewis dari asam asetat CH₃COOH?

Penyelesaian:

                                   

                                                          H    O

H – C – C – O - H

                                                          H

12.  Urutkan struktur di bawah ini berdasarkan banyaknya jumlah electron pada kulit terluar (₁₂Mg; ₁₅P; ₁₉K; ₂₀Ca; ₁₆S)

Penyelesaian:

                                    ₁₂Mg =1s² 2s² 2p⁶ 3s²→2è

 ₁₅P   =1s² 2s² 2p⁶ 3s²3p³→5è

 ₁₉K  =1s² 2s² 2p⁶ 3s²3p⁶4s¹→1è

 ₂₀Ca   = 1s² 2s² 2p⁶ 3s²3p⁶4s²→2è

 ₁₆S  =1s² 2s² 2p⁶ 3s²3p⁴→6è

Jika diurutkan dari yang sedikit ke yang banyak, berdasarkan jumlah electron pada kulit terluar, mak urutannya: K, (Mg, Ca), P, S

13.  Pada P dan T yang sama perbandingan volume pereaksi dan hail reaksi dari: C₃H₈ (g)+O₂ (g) → CO₂ (g) + H₂O (g) berturut-turut adalah?

Penyelesaian:

                                    Perbandingan volume berbanding sama dengan perbandingan mol. Oleh karena itu perbandingan volume dapat dicari dengan mengetahui nilai koefisien suatu reaksi dengan cara menyetarakannya:

C₃H₈ (g)+O₂ (g) → CO₂ (g) + H₂O (g) (belum setara)

C₃H₈ (g)+5O₂ (g) → 3CO₂ (g) + 4H₂O (g) (setara)

Perbandingannya: 1:5:3:4

14.  Berapakah volume gas nitrogen, N₂, (P,T standar) yang harus direaksikan dengan 30 ml gas hydrogen, H₂, untuk mendapatkan 20 ml gas ammonia, NH₃ :                          N₂ (g)+H₂ (g) → NH₃ (belum setara)

Penyelesaian:

                                    N₂ (g)+H₂ (g) → NH₃ (belum setara)

N₂ (g)+3H₂ (g) →2 NH₃ (setara)

Perbandingan volume sama dengan perbandingan mol. Perbandingan molnya:

N₂ (g)+3H₂ (g) →2 NH₃

1    :       3          :     2

?    :       30 mL  :20mL

Maka dibutuhkan 10 mL N₂ agar menghasilkan 20 mL gas NH₃

15.  Perbandingan massa N dan O dalam N_xO_y adalah 7:16. Jika Ar N=14; O=16, maka harga x dan y berturut-turut?

Penyelesaian:

                                    N_xO_y→7:16. harga x dan y dapat dicari dengan cara membagi skala perbandingan dengan Ar-nya:

N_xO_y→7/14:16/16→0,5:1→1:2→NO₂

16.  Suatu senyawa memiliki rumus empiris CH₂O, jika Mr senyawa tersebut 60, maka rumus molekulnya adalah…. (Ar C=12, Ar H=1, Ar O=16).

Penyelesaian:

                                    (CH₂O)_n=60

(Ar C+ Ar H+ Ar O)_n=60

  (12+2+16)_n=60

(30)_n=60

      n=60/30=2→(CH₂O)₂→ C₂ H₄ O₂

17.  Tentukan perubahan kimia atau fisika dari perubahan materi yang ditunjukkan oleh peristiwa ini (perkaratan logam; pembakaran; fermentasi; pelarutan; pembusukan; penguapan; pembekuan)

Penyelesaian:

Perubahan Kimia	Perubahan Fisika
Perkaratan Logam Pembakaran Fermentasi Pembusukan	Pelarutan Penguapan Pembekuan

18.  Berapa gram oksigen (O₂) yang dibutuhkan untuk membakat 1 kg C₈H₁₈ sehingga menghasilkan CO₂ dan H₂O?

Penyelesaian:

                                    C₈H₁₈+ O₂→ CO₂ + H₂O (belum setara)

C₈H₁₈+ 12,5O₂→ 8CO₂ + 9H₂O (setara)

Mol C₈H₁₈= 100 gr = 8,8 mol

                     114

Mol O₂ = 12,5 x 8,8 mol = 109,6 mol

Berat O₂ = 109,6 mol x 32,4 = 34,88 gr

19.  Perjalanan motor dari bogor ke ciputat membutuhkan Oktana 1 kg, berapa liter gas CO₂ yang dihasilkan apabila 1 mol gas = 22,4 Liter.

Penyelesaian:

C₈H₁₈+ 12,5O₂→ 8CO₂ + 9H₂O (setara)

Mol CO₂ = 8 x 8,8 mol = 70,4 mol

Volume CO₂ = 70,4 mol x 22,4 L = 1576,9 L

20.  Apa yang dimaksud dengan hibridisasi sp³, sp², sp, beri contoh, dan jelaskan hubungannya dengan panjang ikatan!

Penyelesaian:

                                    Orbital hibrida sp³ adalah orbital-orbital hybrid merupakan campuran satu orbital 2s dan 3 orbital 2p. Orbital hibrida sp² adalah orbital-orbital hibrida yang merupakan suatu campuran dari sebuah orbital 2s dan dua orbital 2p. Orbital hibrida sp adalah orbital-orbital hibrida yang merupakan suatu campuran dari sebuah orbital 2s dan satu orbital 2p.