1. PH Meter

pH adalah tingkat keasaman atau kebasa-an suatu benda yang diukur dengan menggunakan skala pH antara 0 hingga 14. Sifat asam mempunyai pH antara 0 hingga 7 dan sifat basa mempunyai nilai pH 7 hingga 14. Sebagai contoh, jus jeruk dan air aki mempunyai pH antara 0 hingga 7, sedangkan air laut dan cairan pemutih mempunyai sifat basa (yang juga di sebut sebagai alkaline) dengan nilai pH 7 – 14. Air murni adalah netral atau mempunyai nilai pH 7.Di dalam air minum PH meter adalah suatu alat yang digunakan untuk mengukur tingkat keasaman dan kebasa-an.Keasaman dalam larutan itu dinyatakan sebagai kadar ion hidrogen disingkat dengan [H+], atau sebagai pH yang artinya –log [H+]. Dengan kata lain pH merupakan ukuran kekuatan suatu asam. pH suatu larutan dapat ditera dengan beberapa cara antara lain dengan jalan menitrasi larutan dengan asam dengan indikator atau yang lebih teliti lagi dengan pH meter. Pengukur PH tingkat asam dan basa air minum ini bekerja secara digital, PH air disebut asam bila kurang dari 7, PH air disebut basa (alkaline) bila lebih dari 7 dan PH air disebut netral bila ph sama dengan 7. PH air minum ideal menurut standar Departemen Kesehatan RI adalah berkisar antara 6,5 sampai 8,5Cara kerja alat ini adalah dengan cara mencelupkan kedalam air yang akan diukur (kira-kira kedalaman 5cm) dan secara otomatis alat bekerja mengukur.Pada saat pertama dicelupkan angka yang ditunjukkan oleh display masih berubah-ubah, tunggulah kira-kira 2 sampai 3 menit sampai angka digital stabil

Selain untuk mengukur ph air maka ph meter ini dapat digunakan untuk mengukur ph tanah dengan terlebih dahulu mencampurkan tanah yang akan diukur dengan sejumlah air. Komposisi campuran air dan tanah mengikuti aturan yang berlaku yaitu dengan nisbah 1:1 atau 1:2,5 atau 1:5. Tipe keasaman aktif atau keasaman actual disebabkan oleh adanya Ion H+ dalam larutan tanah. Keasaman ini ditulis dengan pH (H2O). Sebagai contoh keasaman (pH) tanah diukur dengan nisbah tanah : air 1 : 2,5 (10 g tanah dilarutkan dengan 25 ml air) dan ditulis dengan pH2,5(H2O). Di beberapa laboratorium, pengukuran pH tanah dilakukan dengan perbandingan tanah dan air 1 : 1 atau 1 : 5. Pengukuran pada nisbah ini agak berbeda dengan pengukuran pH2,5 karena pengaruh pengenceran terhadap konsentrasi ion H. Untuk tujuan tertentu, misalnya pengukuran pH tanah basa, dilakukan terhadap pasta jenuh air. Hasil pengukuran selalu lebih rendah daripada pH2,5 karena lebih kental dan konsentrasi ion H+ lebih tinggi. Di bidang pertanian tanah yang ideal adalah PH mendekati 7 sehingga unsur hara dan senyawa yang penting dapat diserap oleh tanaman. Jika PH tanah terlalu asam yaitu dibawah nilai 7 maka perlu diperbaiki dengan menambahkan kapur (CaCO3) pada tanah tersebut sehingga PH-nya mendekati netral. Caranya pada awal musim kemarau kita gemburkan tanah menggunakan cangkul, taburkan kapur giling atau kapur pertanian yang memiliki kadar CaCO3 sampai 90%. Campur kapur tersebut dengan tanah yang akan kita netralkan dengan dosis ½ kg tiap m2, biarkan selama kurang lebih 1 bulan (pengapuran diusahakan agar tidak terkena hujan). Setelah 1 bulan atau lebih, kita ukur kembali pH tanah tersebut hingga mendapat pH 7. Setelah kita dapatkan pH 7 biarkan 2 minggu , kalau akan di Tanami kita harus menyiramnya paling tidak 5 kali apabila akan kita lakukan pemupukan untuk dilakukan penanaman(sebaiknya menggunakan pupuk kandang).Jika tanah bersifat basa caranya sama dengan jenis tahah yang Asam, tetapi tidak menggunakan kapur, melainkan menggunakan belerang dan lakukan cara yang sama apa bila akan dilakukan

pemupukan. Penggunaan PH meter dapat lebih komplek lagi untuk pengukuran PH tepung, PH Urine, maupun PH Karbon aktif dan lain-lain.

Jika pemakaian sudah mencapai beberapa lama misalnya 3 tahun, maka pengukuran PH terkadang bisa menjadi tidak akurat lagi, untuk itu diperlukan proses kalibrasi. PH meter dapat dikalibrasi menggunakan larutan standar misalnya Solusi PH7, PH10 atau PH14. Pada saat pertama kali Anda terima alat ini maka kondisi PH meter adalah telah siap untuk digunakan pengukuran. Hal ini dikarenakan telah dikalibrasi oleh pihak pabrik dengan hasil kalibrasi dilampirkan dalam kotak dus.

Larangan penggunaan :PH Meter ini tidak boleh digunakan untuk mengukur cairan sebagai berikut :1. Air panas dengan suhu melebihi suhu kamar karena pengukuran menjadi tidak presisi2. Air Es / air dingin dengan suhu dibawah suhu kamar karena pengukuran menjadi tidak presisi3. Jenis air atau cairan lainnya yang tidak masuk dalam range pengukuran dari spesifikasi alat ini

Pengidentifikasian Senyawa Asam dan BasaBerdasarkan pengertian asam-basa menurut Arrhenius beserta sifat-sifatnya, suatu senyawa bersifat asam dalam air karena adanya ion H+. Adapun suatu senyawa yang bersifat basa dalam air jika ada ion OH-. pH adalah kepanjangan dari pangkat hidrogen atau power of hydrogen. pH larutan menyatakan konsentrasi ion H+ dalam larutan. Suatu zat asam yang di masukkan ke dalam air akan mengakibatkan bertambahnya ion hidrogen (H+) dalam air dan berkurangnya ion hidroksida (OH-). Sedangkan pada basa, akan terjadi sebaliknya. Zat basa yang dimasukkan ke dalam air akan mengakibatkan bertambahnya ion hidroksida (OH-) dan berkurangnya ion hidrogen (H+). Jumlah ion H+ dan OH- di dalam air dapat di gunakan untuk menentukan derajat keasaman atau kebasaan suatu zat. Semakin asam suatu zat, semakin banyak ion H+ dan semakin sedikit jumlah ion OH- di dalam air. Sebaliknya semakin basa suatu zat, semakin sedikit jumlah ion H+ dan semakin banyak ion OH- di dalam air.Lantas tahukah Anda bagaimana cara mengetahui adanya H+ atau OH- dalam larutan? Untuk mengetahui apakah suatu larutan mengandung ion H+ atau ion OH-, Anda dapat mengujinya dengan cara yang paling sederhana yang biasa dilakukan di laboratorium, yaitu dengan menggunakan PH meter dan kertas lakmus. Jangan sampai Anda mencicipi larutan tersebut karena hal itu sangat berbahaya.

Ciri-Ciri umum larutan asam yaitu : Terasa masam, Bersifat korosif, Dapat memerahkan kertas lakmus biru, Larutan dalam air dapat mengantarkan arus listrik, Menyebabkan perkaratan logam (korosif).Contoh larutan Asam : Air jeruk, Hidrogen Klorida/Asam Klorida (HCL), Tembaga(II) Sulfat (CuSO4), Alumunium Sulfat (AlSO4) dllCiri-ciri umum larutan basa yaitu : Rasanya pahit, Bersifat licin, Dapat membirukan kertas lakmus merah, Larutan dalam air dapat mengantarkan listrik, Jika mengenai kulit, maka kulit akan melepuh (kaustik)Cantoh larutan basa : Air Sabun, Amoniak (NH3), Soda Api/Natrium Hidroksida (NaOH),Natrium Karbonat (Na2CO3), Contoh larutan netral: Alkohol/Ethanol, garam (Natrium Klorida=NaCl), Amonium Klorida, Air abu (air alkali = iye water = garam alkali)

Kita mengenal bahwa asam terbagi menjadi dua yaitu asam lemah dan asam kuat, demikian juga basa, ada basa kuat dan basa lemah. Kekuatan asam atau basa tergantung dari bagaimana suatu

senyawa diuraikan dalam pembentukan ion-ion jika senyawa tersebut dalam air. Asam atau basa juga bersifat elektrolit, daya hantar larutan elektrolit bergantung pada konsentrasi ion-ion dalam larutan. Elektrolit kuat jika dapat terionisasi secara sempurna sehingga konsentrasi ion relatif besar, elektrolit lemah jika hanya sebagian kecil saja yang dapat terionisasi, sehingga konsentrasi ion relatif sedikit. Untuk mengetahui suatu larutan termasuk elektrolit atau bukan dapat menggunakan alat penguji elektrolit atau juga dapat menggunakan alat pH meter, dan indikator universal untuk mengetahui pH suatu larutan secara langsung sehingga dapat diketahui apakah larutan tersebut termasuk asam, basa atau garam. Nilai pH ditunjukkan dengan skala, secara sistematis dengan nomor 0-14.

Selain menggunakan PH meter pendeteksian larutan asam basa dapat dilakukan menggunakan kertas lakmus dengan cara yang sangat sederhana sebagai berikut:Warna kertas lakmus dalam larutan asam, larutan basa, dan larutan bersifat netral berbeda. Ada dua macam kertas lakmus, yaitu lakmus merah dan lakmus biru. Sifat dari masing-masing kertas lakmus tersebut sebagai berikut.1.Lakmus merah dalam larutan asam berwarna merah dan dalam larutan basa berwarna biru dan dalam larutan netral berwarna merah.2.Lakmus biru dalam larutan asam berwarna merah dan dalam larutan basa berwarna biru dan dalam larutan netral berwarna biru.3.Metil merah dalam larutan asam berwarna merah dan dalam larutan basa berwarna kuning dan dalam larutan netral berwarna kuning.4.Metil Jingga dalam larutan asam berwarna merah dan dalam larutan basa berwarna kuning dan dalam larutan netral berwarna kuning.5.Fenolftalin dalam larutan asam berwarna – dan dalam larutan basa berwarna merah dan dalam larutan netral berwarna.Pembelian kertas lakmus dapat membeli via keranjang belanja purewatercare.com dengan meng-klik link berikut: Kertas Lakmus

pH adalah derajat keasaman yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman atau kebasaan yang dimiliki oleh suatu larutan. Ia didefinisikan sebagai kologaritma aktivitas ion hidrogen (H+) yang terlarut. Koefisien aktivitas ion hidrogen tidak dapat diukur secara eksperimental, sehingga nilainya didasarkan pada perhitungan teoritis. Skala pH bukanlah skala absolut. Ia bersifat relatif terhadap sekumpulan larutan standar yang pH-nya ditentukan berdasarkan persetujuan internasional.[1]

Konsep pH pertama kali diperkenalkan oleh kimiawan Denmark Søren Peder Lauritz Sørensen pada tahun 1909. Tidaklah diketahui dengan pasti makna singkatan "p" pada "pH". Beberapa rujukan mengisyaratkan bahwa p berasal dari singkatan untuk powerp[2] (pangkat), yang lainnya merujuk kata bahasa Jerman Potenz (yang juga berarti pangkat)[3], dan ada pula yang merujuk pada kata potential. Jens Norby mempublikasikan sebuah karya ilmiah pada tahun 2000 yang berargumen bahwa p adalah sebuah tetapan yang berarti "logaritma negatif"[4].

Air murni bersifat netral, dengan pH-nya pada suhu 25 °C ditetapkan sebagai 7,0. Larutan dengan pH kurang daripada tujuh disebut bersifat asam, dan larutan dengan pH lebih daripada tujuh dikatakan bersifat basa atau alkali. Pengukuran pH sangatlah penting dalam bidang yang terkait dengan kehidupan atau industri pengolahan kimia seperti kimia, biologi, kedokteran, pertanian, ilmu pangan, rekayasa (keteknikan), dan oseanografi. Tentu saja bidang-bidang sains dan teknologi lainnya juga memakai meskipun dalam frekuensi yang lebih rendah.

3. Satuan Konsentrasi

1. Persen Konsentrasi

Dalam bidang kimia sering digunakan persen untuk menyatakan konsentrasi larutan. Persen konsentrasi dapat dinyatakan dengan persen berat (% W/W) dan persen volume (% V/V)Persen berat (% W/W)

Contoh Soal 5

a. Dalam 100 gram larutan terlarut 20 gram zat A. Berapa persenberat zat Ab. Berapa persen volume zat B, bila dalam 50 mL larutan terlarut 10mL zat B.

Penyelesaian

2. Parts Per Million (ppm) dan Parts Per Billion (ppb)

Bila larutan sangat encer digunakan satuan konsentrasi parts per million, ppm (bagian persejuta), dan parts per billion, ppb (bagian per milliar). Satu ppm ekivalen dengan 1 mg zat terlarut dalam 1 L larutan. Satu ppb ekivalen dengan 1 ug zat terlarut per 1 L larutan.

Parts per million (ppm) dan parts per billion (ppb) adalah satuan yang mirip persen berat. Bila persen berat, gram zat terlarut per 100 g larutan, maka ppm gram terlarut per sejuta gram larutan, dan ppb zat terlarut per milliar gram larutan.

3. Fraksi Mol

Fraksi mol (x) adalah perbandingan mol salah satu komponen dengan jumlah mol semua komponen. Jika suatu larutan mengandung zat A, dan B dengan jumlah mol masing-masing nA dan nB, maka fraksi mol masing-masing komponen adalah:

4. Molaritas (M)

Molaritas atau konsentrasi molar (M) suatu larutan menyatakan jumlah mol spesi zat terlarut dalam 1 liter larutan atau jumlah milimol dam 1 mL larutan.

4. Kisaran pH yang menyebabkan indikator berubah warna

~ Bila pH < trayek pH maka indikator akan menunjukkan warna asamnya

~ BilapH > trayekpH maka indikator akan menunjukkan warna basa

sedangkan

Indikator Asam Basa (Indikator pH)

Adalah zat (suatu asam atau basa lemah) yang akan berubah warna jika pH berubah pada kisaran tertentu

Indikator dalam reaksi kimia

Indikator merupakan istilah kimia suatu senyawa yang mempunyai sifat khas, yakni warnanya dapat berubah oleh perubahan pH larutannya. Umumnya kelompok senyawa tersebut tergolong senyawa organik.

Sumber indikator alam umumnya berasal dari tumbuhan (akar, daun, bunga, buah dan biji) dan dapat dibuat melalui ekstraksi dengan pelarutnya yang sesuai. Selain indikator alam kini dikenal pula indikator sintetis. Indikator sintetis mampu memberikan perubahan warna yang lebih jelas.

Berikut adalah beberapa macam indikator yang saya kutipkan dari sebuah buku :

1. Indikator asam basa ( contohnya lakmus, fenolfftalin, fenol merah, metil jingga, metil merah, brom-timol biru, brom-kresol hijau, brom-kresol ungu dll)

2. Indikator redoks ( contohnya metilen biru, difenil amin, difenil benzidin, feroin, nitroferoin, asam difenil sulfonat dll)

3. Indikator kulometrik ( berupa elektroda pembanding indikator)4. Indikator kelometrik (Contohnya eriochrome blak T yang sering disingkat dengan

EBT, murexid)5. Indikator pengendapan ( sontohnya eosin, ion ferri, ion kromat dll)6. Indikator pendar flour ( contohnya eoson, eritrosin, resorufin dll)

Pemilihan indikator yang akan diterapkan bergantung pada perubahan pH yang terjadi atau perubahan tertentu yang terlibat akibat dari perubahan karakteristik/sifat dari pereaksi. Dengan demikian selain ketajaman perubahan warna, ketepatan pemilihan indikator akan sangat menentukan ketelitian dan ketepatan hasil suatu pengamatan

Indikator yang sering digunakan untuk titrasi biasanya metil jingga. Pada larutan yang bersifat basa, metil jingga berwarna kuning.

Indikator kelometrik disebut juga indikator metalokromik karena kepekaannya terhadap konsentrasi ion - ion logam yaitu ion kalsium dan magnesium

5. Pada artikel ini akan dibahas mengenai teori asam dan basa Arrhenius, Bronsted-Lowry, dan Lewis. Artikel ini juga membahas hubungan antara ketiga teori asam dan basa tersebut. Selain itu juga dibahas mengenai konsep pasangan konjugasi yakni asam dan basa konjugasinya, atau basa dan asam konjugasinya.

Contoh asam : HCl, H2SO4, H3PO4, CH3COOH

Contoh basa : NaOH, Ca(OH)2, Al(OH)3, NH3

Dari contoh di atas terlihat CH3COOH pada contoh asam dan NH3 pada contoh basa menunjukkan perbedaan pola dari contoh-contoh yang lain. Sehingga perlu kalian cermati dan alasan-alasan penggolongannya akan dibahas lebih lanjut dalam teori-teori asam dan basa di bawah ini.

Teori asam dan basa Arrhenius

Teori

Asam adalah zat yang menghasilkan ion hidrogen ( H+) dalam larutan.  Basa adalah zat yang menghasilkan ion hidroksida (OH-) dalam larutan.

Contoh reaksi larutan asam :

HCl ---> H+ + Cl-

H2SO4 ---> 2 H+ + SO42-

H3PO4 ---> 3 H+ + PO43-

CH3COOH ---> CH3COO- + H+

Contoh reaksi larutan basa :

NaOH ---> Na+ + OH-

Ca(OH)2 ---> Ca2+ + 2 OH-

Al(OH)3 ---> Al3+ + 3 OH-

NH3 + H2O ---> NH4+ + OH-

Penetralan terjadi karena ion hidrogen (H+) dan ion hidroksida (OH-) bereaksi untuk menghasilkan air.

Dalam reaksi lengkapnya penetralan asam dengan basa atau sebaliknya basa dengan asam akan menghasilkan garam dan air (H2O). Sebagai contoh adalah Natrium hidroksida (basa) yang dinetralkan dengan Asam Klorida (asam) sebagai berikut :

Pada reaksi Natrium hidroksida di atas, ion hidrogen dari Asam klorida bereaksi dengan ion hidroksida dari natrium hidroksida menghasilkan air - sejalan dengan teori Arrhenius. Demikian juga pada berbagai reaksi penetralan yang lain. Namun ada pengecualian yakni pada kasus Amonia (NH3) yang direaksikan dengan asam klorida sebagai berikut :

Dalam reaksi di atas amonia sama sekali tidak menghasilkan hidroksida (OH -) sehingga reaksi diatas tidak terbentuk air. Kalau begitu mengapa amonia dapat digolongkan sebagai basa ? hal itu karena amonia dengan air akan terjadi reaksi sebagai berikut :

Dari reaksi di atas terlihat amonia yang bereaksi dengan air akan menghasilkan ion ammonium (NH4+) dan hidrpksida (OH-).

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. Bila dalam teori Arrhenius NaOH digolongkan sebagai basa karena melepaskan OH- maka dalam teori Bronsted-Lowry NaOH digolongkan sebagai basa karena OH- yang dihasilkan dalam penguraian NaOH mampu menerima H+ (proton) dan membentuk H2O (air).

Dari gambaran di atas terlihat yang berfungsi sebagai asam adalah H3O+ (ion hidroksonium) karena mampu melepaskan/mendonorkan H+ sehingga setelah melepas H+ berubah senjadi air (H2O). Sedangkan yang berfungsi sebagai basa adalah OH- (ion hidroksida) karena mampu menerima/akseptor ion H+ sehingga berubah jadi air (H2O).

Dengan teori Bronsted-Lowry ini untuk membuktikan bahwa amonia (NH3) berperan sebagai basa dalam reaksi antara amonia dan asam klorida. Kita tidak perlu melihat reaksi antara amonia (NH3) dengan air untuk melihat ion hidroksida yang dihasilkan.

NH3 berperan sebagai asam karena mampu menerima H+ dan HCl berperan sebagai asam karena mampu memberikan H+

Pasangan konjugasi

Ketika suatu asam/basa larut dalam air akan terurai menjadi ion-ionnya.

Secara umum asam yang bereaksi dengan air akan menghasilkan H3O+ (ion hidroksonium) yang bermuatan positif dan sisa asam yang bermuatan negatif (A-). A- dapat berwujud CH3COO-, Cl-, Br- dll. Dengan reaksi :

Perhatikan reaksi dari kiri ke kanan:

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 dari kanan ke kiri 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.

HA adalah asam dan A- adalah pasangan basa konjugasinya dan H2O adalah basa dan H3O+

adalah pasangan asam konjugasinya. Atau dengan kata lain suatu asam yang telah melepas H+

akan menjadi basa (sisa asam) dan suatu basa yang telah menerima H+ akan menjadi asam (sisa basa).

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

Mula-mula kita lihat reaksi dari kiri ke kanan terlebih dahulu :

Amonia berlaku sebagai basa karena amonia (NH3) menerima ion hidrogen dari air dan menghasilkan Ion amonium (NH4+) sebagai asam konjugasinya. Air berlaku sebagai asam karena melepas ion hidrogen (H+) dan menghasilkan ion hidroksida (OH-) sebagai pasangan basa konjugasinya.

Kemudian kita lihat reaksi dari kanan ke kiri :

ion amonium (NH4+) merupakan asam karena dapat melepaskan kembali ion hidrogen tersebut untuk membentuk kembali amonia (NH3) yang bertindak sebagai pasangan basa konjugasinya. Ion hidroksida merupakan basa karena dapat menerima ion hidrogen kembali untuk membentuk air yang bertindak sebagai pasangan asam konjugasinya.

Zat amfoter

Kalian mungkin memperhatikan (atau bahkan mungkin juga tidak memperhatikan!) bahwa dalam kedua contoh di atas, air berperilaku sebagai basa, tetapi di reaksi yang lain air berperilaku sebagai asam.

Suatu zat yang dapat berperilaku baik sebagai asam atau sebagai basa digambarkan sebagai amfoter. Zat amfoter ini akan bertindak sebagai basa bila direaksikan dengan asan dan akan bertindak sebagai asam bila direaksikan dengan basa.

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.

Hubungan antara teori Lewis dan teori Bronsted-Lowry

Basa Lewis

Basa Lewis adalah donor (penyumbang) pasangan elektron. Hal yang paling mudah untuk melihat hubungan tersebut adalah dengan meninjau dengan tepat mengenai basa Bronsted-Lowry, menurut Bronsted-Lowry suatu zat disebut basa ketika mampu menerima ion hidrogen. Tiga contoh basa menurut Bronsted-Lowry adalah ion hidroksida, amonia dan air (saat direaksikan dengan asam), dan ketiganya bersifat khas.

Teori Bronsted-Lowry mengatakan bahwa ketiganya berperilaku sebagai basa karena ketiganya bergabung dengan ion hidrogen. Tapi Teori Lewis mempunyai alasan tersendiri kenapa ketiga2nya dapat digolongkan sebagai basa. Alasan ketiganya bergabung dengan ion hidrigen adalah karena ketiganya memiliki pasangan elektron mandiri – dan kedua teori itu sama2 terbukti kebenarannya sesuai dengan gambaran di atas.

Asam Lewis

Asam Lewis adalah akseptor pasangan elektron. Dalam contoh reaksi2 basa di atas bila OH -, NH3 dan H2O berperan sebagai basa maka H+ yang menerima pasangan elektronnya disebut sebagai asam. Untuk lebih memudahkan hal ini perhatikanlah reaksi berikut :

Dalam reaksi di atas amonia (NH3) yang menyumbangkan pasangan elektron bertindak sebagai basa sedangkan BF3 yang menerima pasangan elektron bertindak sebagai asam. Pada teori Bronsted-Lowry, BF3 tidak sedikitpun disinggung menganai keasamannya.

Bagaimana dengan reaksi asam basa yang mudah terdefinisikan dengan Teori Bronsted-Lowry, sebagai contoh, reaksi antara amonia dan gas hidrogen klorida?

Yang pasti telah kita pahami adalah nitrogen sebagai penyumbang pasangan elektron. Buku teks sering kali menuliskan tentang hal ini, yakni amonia mendonasikan pasangan elektron mandiri yang dimilikinya pada ion hidrogen, sebagai proton sederhana dengan tidak adanya elektron disekelilingnya (H+).

Ini adalah sesuatu hal yang menyesatkan! Dalam sistem kimia ion hidrogen bebas sangatlah sedikit. Hal ini karena ion hidogen sangat reaktif dan selalu tertarik pada yang lain. Tidak terdapat ion hidrogen yang tidak bergabung dalam HCl.

Kalau begitu mengapa HCl adalah suatu asam Lewis?

Klor lebih elektronegatif dibandingkan dengan hidrogen, ini berarti bahwa hidrogen klorida akan menjadi molekul polar. Elektron pada ikatan hidrogen-klor akan tertarik ke sisi klor, menghasilkan hidrogen yang bersifat sedikit positif dan klor sedikit negatif.

Pasangan elektron mandiri pada nitrogen yang terdapat pada molekul amonia tertarik ke arah atom hidrogen yang sedikit positif pada HCl. Setelah pasangan elektron mandiri milik nitrogen mendekat pada atom hidrogen, elektron pada ikatan hidrogen-klor tetap akan tertarik ke arah klor. Akhirnya, ikatan koordinasi terbentuk antara nitrogen dan hidrogen, dan ikatan hidrogen-klor terputus keluar sebagai ion klorida.

6. Larutan penyangga, larutan dapar, atau buffer adalah larutan yang digunakan untuk mempertahankan nilai pH tertentu agar tidak banyak berubah selama reaksi kimia berlangsung. Sifat yang khas dari larutan penyangga ini adalah pH-nya hanya berubah sedikit dengan pemberian sedikit asam kuat atau basa kuat.

Larutan penyangga tersusun dari asam lemah dengan basa konjugatnya atau oleh basa lemah dengan asam konjugatnya. Reaksi di antara kedua komponen penyusun ini disebut sebagai reaksi asam-basa konjugasi.

Secara umum, larutan penyangga digambarkan sebagai campuran yang terdiri dari:

Asam lemah (HA) dan basa konjugasinya (ion A-), campuran ini menghasilkan larutan bersifat asam.

Basa lemah (B) dan asam konjugasinya (BH+), campuran ini menghasilkan larutan bersifat basa.

Komponen larutan penyangga terbagi menjadi:

Larutan penyangga yang bersifat asam

Larutan ini mempertahankan pH pada daerah asam (pH < 7). Untuk mendapatkan larutan ini dapat dibuat dari asam lemah dan garamnya yang merupakan basa konjugasi dari asamnya. Adapun cara lainnya yaitu mencampurkan suatu asam lemah dengan suatu basa kuat dimana asam lemahnya dicampurkan dalam jumlah berlebih. Campuran akan menghasilkan garam yang mengandung basa konjugasi dari asam lemah yang bersangkutan. Pada umumnya basa kuat yang digunakan seperti natriumNa), kalium, barium, kalsium, dan lain-lain.

Larutan penyangga yang bersifat basa

Larutan ini mempertahankan pH pada daerah basa (pH > 7). Untuk mendapatkan larutan ini dapat dibuat dari basa lemah dan garam, yang garamnya berasal dari asam kuat. Adapun cara lainnya yaitu dengan mencampurkan suatu basa lemah dengan suatu asam kuat dimana basa lemahnya dicampurkan berlebih.

Larutan penyangga mengandung komponen asam dan basa dengan asam dan basa konjugasinya, sehingga dapat mengikat baik ion H+ maupun ion OH-. Sehingga penambahan sedikit asam kuat atau basa kuat tidak mengubah pH-nya secara signifikan. Berikut ini cara kerja larutan penyangga:

Larutan penyangga asam

Adapun cara kerjanya dapat dilihat pada larutan penyangga yang mengandung CH3COOH dan CH3COO- yang mengalami kesetimbangan. Dengan proses sebagai berikut:

Pada penambahan asam

Penambahan asam (H+) akan menggeser kesetimbangan ke kiri. Dimana ion H+ yang ditambahkan akan bereaksi dengan ion CH3COO- membentuk molekul CH3COOH.

CH3COO-(aq) + H+(aq) → CH3COOH(aq)

Pada penambahan basa

Jika yang ditambahkan adalah suatu basa, maka ion OH- dari basa itu akan bereaksi dengan ion H+ membentuk air. Hal ini akan menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan sehingga konsentrasi ion H+ dapat dipertahankan. Jadi, penambahan basa menyebabkan berkurangnya komponen asam (CH3COOH), bukan ion H+. Basa yang ditambahkan tersebut bereaksi dengan asam CH3COOH membentuk ion CH3COO- dan air.

CH3COOH(aq) + OH-(aq) → CH3COO-(aq) + H2O(l)

Larutan penyangga basa

Adapun cara kerjanya dapat dilihat pada larutan penyangga yang mengandung NH3 dan NH4+ yang mengalami kesetimbangan. Dengan proses sebagai berikut:

Pada penambahan asam

Jika ditambahkan suatu asam, maka ion H+ dari asam akan mengikat ion OH-. Hal tersebut menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan, sehingga konsentrasi ion OH- dapat dipertahankan. Disamping itu penambahan ini menyebabkan berkurangnya komponen basa (NH3), bukannya ion OH-. Asam yang ditambahkan bereaksi dengan basa NH3 membentuk ion NH4+.

NH3 (aq) + H+(aq) → NH4+ (aq)

Pada penambahan basa

Jika yang ditambahkan adalah suatu basa, maka kesetimbangan bergeser ke kiri, sehingga konsentrasi ion OH- dapat dipertahankan. Basa yang ditambahkan itu bereaksi dengan komponen asam (NH4+), membentuk komponen basa (NH3) dan air.

NH4+ (aq) + OH-(aq) → NH3 (aq) + H2O(l)

Perhitungan pH Larutan Penyangga

Larutan penyangga asam

Dapat digunakan tetapan ionisasi dalam menentukan konsentrasi ion H+ dalam suatu larutan dengan rumus berikut:

[H+] = Ka x a/valxg

atau

pH = p Ka - log a/g

dengan, Ka = tetapan ionisasi asam lemah

a = jumlah mol asam lemah

g = jumlah mol basa konjugasi

Larutan penyangga basa

Dapat digunakan tetapan ionisasi dalam menentukan konsentrasi ion H+ dalam suatu larutan dengan rumus berikut:

[OH-] = Kb x b/valxg

atau

pOH = p Kb - log b/g

pH = 14 - pOH

dengan, Kb = tetapan ionisasi basa lemah

b = konsentrasi basa lemah

g = konsentrasi asam konjugasi

Fungsi Larutan Penyangga

Adanya larutan penyangga ini dapat kita lihat dalam kehidupan sehari-hari seperti pada obat-obatan, fotografi, industri kulit dan zat warna. Selain aplikasi tersebut, terdapat fungsi penerapan konsep larutan penyangga ini dalam tubuh manusia seperti pada cairan tubuh. Cairan tubuh ini bisa dalam cairan intrasel maupun cairan ekstrasel. Dimana sistem penyangga utama dalam cairan intraselnya seperti H2PO4- dan HPO42- yang dapat bereaksi dengan suatu asam dan basa. Adapun sistem penyangga tersebut, dapat menjaga pH darah yang hampir konstan yaitu sekitar 7,4. Selain itu penerapan larutan penyangga ini dapat kita temui dalam kehidupan sehari-hari seperti pada obat tetes mata. Pada obat tetes mata mempunyai pH yang sama dengan cairan tubuh kita, agar tidak menimbulkan efek samping.