Kekuatan Asam-Basa

Sebagaimana larutan elektrolit yang dibedakan atas elektrolit kuat dan elektrolit lemah, maka larutan asam dan larutan basa yang merupakan larutan elektrolit juga dibedakan atas asam-basa kuat dan asam-basa lemah. Perbedaan kekuatan larutan asam-basa ini dipengaruhi oleh banyak sedikitnya ion-ion pembawa sifat asam dan ion-ion pembawa sifat basa yang dihasilkan saat terionisasi.

Kekuatan Asam

Kekuatan asam dipengaruhi oleh banyaknya ion - ion H yang dihasilkan oleh senyawa asam dalam larutannya. Berdasarkan banyak sedikitnya ion H⁺ yang dihasilkan, larutan asam dibedakan menjadi dua macam yaitu asam kuat dan asam lemah.

Asam Kuat

Asam kuat yaitu senyawa asam yang dalam larutannya terion seluruhnya menjadi ion-ionnya. Reaksi ionisasi asam kuat merupakan reaksi berkesudahan. Secara umum, ionisasi asam kuat dirumuskan sebagai berikut: HA(aq) → H⁺ (aq) + A^-(aq)

[H⁺] = a.[HA] atau [H⁺] = a.M

Dimana: a = valensi asam; M = konsentrasi asam.

Asam Lemah

Asam lemah yaitu senyawa asam yang dalam larutannya hanya sedikit terionisasi menjadi ion-ionnya. Reaksi ionisasi asam lemah merupakan reaksi kesetimbangan. Secara umum, ionisasi asam lemah valensi satu dapat dirumuskan sebagai berikut.

HA(aq)  ⇔ H⁺(aq) + A^-(aq)

Makin kuat asam maka reaksi kesetimbangan asam makin condong ke kanan, akibatnya Ka bertambah besar. Oleh karena itu, harga Ka merupakan ukuran kekuatan asam, makin besar Ka makin kuat asam. Berdasarkan persamaan di atas, karena pada asam lemah [H⁺] = [A^-], maka persamaan di atas dapat diubah menjadi:

Dimana:  Ka = tetapan ionisasi asam.

Konsentrasi ion H asam lemah juga dapat dihitung jika derajat ionisasinya (α) diketahui: 

[H⁺] = [HA] × α

Contoh Soal

Tentukan konsentrasi ion H⁺ dalam masing-masing larutan berikut:

1. H₂SO₄ 0,02 M
2. CH₃COOH 0,05 M jika derajat ionisasinya (α) = 1%
3. H₂SO₃ 0,001 M jika Ka = 1 x 10^-5

Penyelesaian:

1. H₂SO₄ adalah asam kuat. Reaksinya: H₂SO₄ (aq) ⇔ 2H⁺(aq) + SO₄^-(aq), dengan jumlah valensi H⁺ = 2, konsentrasi = 0,02 M, maka:

[H+] = a.M

[H+] = 2 × 0,02

[H+] = 0,04 M

Jadi konsentrasi ion H⁺ dalam larutan H₂SO₄ adalah 0,04 M

2. CH₃COOH adalah asam lemah dengan derajat ionisasinya (α) = 1%, dengan konsentrasi 0,05 M. Reaksinya: CH₃COOH (aq) ⇔ H⁺(aq) + CH₃COO^-(aq), maka:

[H⁺] = [HA] × α

[H⁺] = 0,05 × 1%

[H⁺] = 0,05 × 0,01

[H⁺] = 0,0005 M atau 5 × 10^-4 M

Jadi konsentrasi H⁺ dalam larutan CH₃COOH = 0,005 M atau 5x10^-4 M

H₂SO₃ adalah asam lemah dengan Ka = 1 x 10^-5  dan konsentrasi = 0,001 M. Reaksinya: H₂SO₃ (aq) ⇔ 2H⁺(aq) + SO₃^2- (aq), maka:

[H⁺] = √(Ka × [HA])

[H⁺] = √(1 ×10^-5 × 0,001)

[H⁺] = √(10^-5 × 10^-3)

[H⁺] = 10^-4 M

Jadi konsentrasi H⁺ dalam larutan H₂SO₃ adalah 10^-4 M atau 0,0001 M

Kekuatan Basa

Kekuatan basa dipengaruhi oleh banyaknya ion-ion OH^– yang dihasilkan oleh senyawa basa dalam larutannya. Berdasarkan banyak sedikitnya ion OH^- yang dihasilkan, larutan basa juga dibedakan menjadi dua macam, yaitu basa kuat dan basa lemah.

Basa Kuat

Basa kuat yaitu senyawa basa yang dalam larutannya terion seluruhnya menjadi ion-ionnya. Reaksi ionisasi basa kuat merupakan reaksi berkesudahan. Secara umum, ionisasi basa kuat dirumuskan sebagai berikut:

B(OH) (aq) → B⁺ (aq) + OH^–(aq)

[OH^–] = a.[B(OH)] atau [OH^-] = a.M

Dimana: a = valensi basa; M = konsentrasi basa.

Basa Lemah

Basa lemah yaitu senyawa basa yang dalam larutannya hanya sedikit terionisasi menjadi ion-ionnya. Reaksi ionisasi basa lemah juga merupakan reaksi kesetimbangan. Secara umum, ionisasi basa lemah valensi satu dapat dirumuskan sebagai berikut.

B(OH) (aq) → B⁺ (aq) + OH^–(aq)

Makin kuat basa maka reaksi kesetimbangan basa makin condong ke kanan, akibatnya Kb bertambah besar. Oleh karena itu, harga Kb merupakan ukuran kekuatan basa, makin besar Kb makin kuat basa.

Berdasarkan persamaan di atas, karena pada basa lemah [B⁺] = [OH^–], maka persamaan di atas dapat diubah menjadi:

Dimana:  Kb = tetapan ionisasi basa.

Konsentrasi ion H asam lemah juga dapat dihitung jika derajat ionisasinya (α) diketahui:

[OH^-] = [B(OH)] × α

Contoh Soal

Tentukan konsentrasi ion OH^- dalam masing-masing larutan berikut:

1. Ca(OH)₂ 0,02 M
2. NH₄OH 0,01 M jika derajat ionisasinya (α) = 5%
3. Al(OH)₃ 0,1 M jika Ka = 2,5 x 10^-6

Penyelesaian:

1. Ca(OH)₂ adalah basa kuat.

Reaksinya: Ca(OH)₂ (aq) → Ca²⁺(aq) + 2OH^–(aq), dengan jumlah valensi OH^– = 2, konsentrasi = 0,02 M, maka:

[OH^–] = a.M

[OH^–] = 2 × 0,02 M

[OH^–] = 0,04 M

Jadi konsentrasi ion OH^- dalam larutan Ca(OH)₂ adalah 0,04 M

2. NH₄OH adalah basa lemah dengan derajat ionisasinya (α) = 5%, dengan konsentrasi 0,01 M.

Reaksinya: NH₄OH (aq) ⇔ NH₄⁺(aq) +  2OH^-(aq), maka:

[OH-] = [B(OH)] × α

[OH-] = 0,01 × 5%

[OH-] = 0,01 × 0,05

[OH-] = 0,0005 M atau 5 × 10^-4 M

Jadi konsentrasi OH^- dalam larutan NH₄OH = 0,005 M atau 5 x 10^-4 M

3. Al(OH)₃ adalah basa lemah dengan Ka = 2,5 x 10^-6 dan konsentrasi = 0,1 M.

Reaksinya: Al(OH)₃ (aq)  ⇔  Al³⁺ (aq) + 3 OH^- (aq), maka:

[OH^-] = √(Kb ×[B(OH)])

[OH^-] = √(2,5 × 10-6 × 0,1)

[OH^-] = √(0,25 × 10^-6)

[OH^-] = √(25 x 10^-2 × 10^-6)

[OH^-] = √(25 × 10^-8)

[OH^-] = 5 × 10^-4 M atau 0,0005 M

Jadi konsentrasi OH^- dalam larutan Al(OH)₃ = 5 x 10^-4 M atau 0,0005 M