Mengenal Asam Lemah atau Basa Lemah
Table of Contents
Asam Lemah atau Basa Lemah
Sesungguhnya di alam ini lebih banyak terdapat senyawa asam atau basa merupakan asam lemah atau basa lemah.Berbeda dengan asam kuat yang terionisasi seluruhnya menjadi ion-ion. Asam lemah hanya terionisasi sebagian di dalam air(H2O).
Dikarenakan hanya terionisasis sebagian, maka dalam ionisasi asam lemah terjadi kesetimbangan antara ion-ion yang dihasilkan dengan molekul asam yang terionisasi.
Untuk asam lemah, konsentrasi ion hidrogen dalam larutan ditentukan dari ketetapan ionisasi asam, yang dilambangkan dengan Ka.
Jika kita perhatikan suatu asam lemah monoprotik dalam air, maka nilai HA-nya atau konsentrasi asal lemahnya hanya menghasilkan satu ion hidrogen pada reaksi ionisasinya.
Persamaan kesetimbangannya dapat kita tuliskan sebagai berikut.
HA(aq) ⇌ H+(aq) + A-(aq)
Tetapan ionisasi asam (Ka dari reaksi ionisasi di atas adalah:
Ka = ([H+][A-])/[HA]
Berdasarkan persamaan ionisasi asam dapat kita simpulkan bahwa [H+] sama dengan [A-]. Dengan begitu, tetapan ionisasi asam dapat kita tuliskan menjadi:
Ka = [H+][A-] / [HA]
[H+][H+] = Ka x [HA]
[H+]2 = Ka [HA]
[H+]= √(Ka x [HA])
Keterangan:
Ka, adalah tetapan ionisasi asam
[HA], adalah konsentrasi asam lemah
Harga Ka menunjukkan kekuatan suatu asam.
Semakin besar harga Ka, maka semakin kuat asam tersebut. Sebaliknya, semakin kecil harga Ka, maka semakin lemah pula asam tersebut.
Kekuatan asam juga ditunjukkan dengan derajat ionisasinya, yang dilambangkan dengan α.
Derajat ionisasi asam lemah bergantung pada harga Ka dan konsentrasi larutan asam.
Untuk mengetahui hubungan antara derajat ionisasi, Ka dengan konsentrasi asam, kita dapat meninjau kembali persamaan kesetimbangan HA di bawah ini.
| HA(aq) | ⇌ | H+(aq) | + | A-(aq) | |
| konsentrasi mula-mula: | αM | ||||
| terionisasi: | αα | αα | αα | ||
| konsentrasi kesetimbangan: | (α - αα) | αα | αα |
Pada kesetimbangannya, konsentrasi HA dianggap tetap karena konsentrasi HA yang ter-ionkan sangat sedikit dibanding dengan konsentrasi HA yang tidak terionkan. Hal ini sesuai dengan persamaan:
[H+] = √(Ka x [HA])
maka, aα = Ka x α
a2α2 = √(Ka x α)
a2 = (Ka x α)/a2
a2 = Ka/α
Diperoleh: α = √(Ka/[HA])
Berdasarkan persamaan di atas, kita dapat ketahui bahwa semakin besar konsentrasi HA yang berarti bahwa larutan semakin pekat, maka harga derajat ionisasinya akan semakin kecil.
Sebaliknya, semakin kecil konsentrasi HA yang berarti larutan semakin encer, maka derajat ionisasinya semakin besar.
Selain asam monoprotik, ada juga asam poliprotik. lalu bagaimana proses ionisasi pada asam poliprotik ini.
Asam poliprotik adalah asam yang menghasilkan lebih dari satu ion hidrogen dalam larutannya. Contohnya adalah asam karbonat (H2CO3) dan asam fosfat (H3PO4).
Asam karbonat (H2CO3) dapat menghasilkan dua ion hidrogen (H+), sedangkan asam fosfat(H3PO4) dapat menghasilkan tiga ion hidrogen (H+).
Jadi, proses ionisasi asam poliprotik berlangsung secara bertahap sehingga terdapat lebih dari satu harga Ka.
Kita ambil contoh proses ionisasi pada asam karbonat yang berlangsung dalam dua tahap seperti persamaan kesetimbangan di bawah ini.
H2CO3(aq) ⇌ H+(aq) + HCO3-(aq)
HCO3-(aq) ⇌ H+(aq) + CO32-(aq)
Pada proses ionisasi H2CO3 terdapat dua harga Ka, yaitu sebesar 4,3 x 10-7 dan Ka2 sebesar 4,8 x 10-11.
Ka1 = [H+][HCO3]/[H2CO3]
atau
Ka2 = [H+][CO32-]/[HCO3-]
atau
Ka2 = [H+][CO32-]/[HCO3-]
Jika kedua tahap ionisasi H2CO3 digabungkan akan didapat proses ionisasi H2CO3 secara keseluruhan, sebagai berikut.
2CO3(aq) ⇌ 2H+(aq) + CO32-(aq)
Coba kita lihat harga Ka, Ka1, dan K a2. Hasil kali antara harga Ka1 dan Ka2 merupakan harga Ka itu sendiri.
Ka1 Ka2 = Ka = ([H+][HCO3-]/[H2CO3]) x ([H+][CO32]/[HCO3-])
Atau
Ka = [H+]2[CO32-]/[H2CO3]
Atau
Ka = [H+]2[CO32-]/[H2CO3]
Secara umum, konsentrasi ion-ion yang dihasilkan pada tahap pertama jauh lebih besar dibanding konsentrasi ion yang dihasilkan pada tahap kedua.
Itu terlihat dari harga Ka1 yang jauh lebih besar sekitar 104 kali (104X) dari harga Ka2.
Sama seperti asam lemah, basa lemah juga hanya terionisasi sebagian di dalam air. Dalam larutan basa lemah terjadi kesetimbangan antara ion-ion hasil ionisasi dengan basa yang terionisasi.
Jika kita tinjau suatu basa lemah, BOH, maka persamaan kesetimbangannya dapat dituliskan sebagai berikut.
BOH(aq) ⇌ B+(aq) + OH(aq)
Pada reaksi kesetimbangan basa lemah, konsentrasi ion-ion ditentukan berdasarkan tetapan ionisasi basa (Kb).
Dengan menggunakan perhitungan yang sama seperti pada kesetimbangan asam lemah, maka konsentrasi ion OH- dalam larutan ditentukan dari persamaan berikut
[OH-] = √(Kb x [BOH])
Keterangan:
Kb, adalah ketetapan ionisasi basa
[BOH], adalah konsentrasi basa lemah
Demikian juga derajat ionisasinya dapat ditentukan berdasarkan persamaan berikut:
α = √(Kb / [BOH])
Kekuatan basa lemah ditentukan dari harga Kb dan a. Jika harga Kb semakin tinggi berarti semakin kuat basa tersebut.