Larutan Asam Basa

Larutan adalah campuran homogen antara dua zat atau lebih. Zat yang jumlahnya banyak dinamakan pelarut, sedangkan zat yang jumlahnya sedikit dinamakan zat terlarut.

A.  Konsentrasi

      Konsentrasi dapat dinyatakan dalam satuan persen, fraksi mol, molar, atau molal.

1.   Persentase (%)

      Persentase adalah jumlah gram zat terlarut dalam tiap 100 gram larutan.

      % = gram zat terlarut  x 100 %

             gram larutan

2.   Fraksi mol (X)

      Fraksi mol adalah banyaknya mol suatu komponen dalam larutan dibagi banyaknya mol seluruhnya.

Fraksi mol A (X_A) =    n_A

                                            n_{A +}  n_B

Fraksi mol B (X_B) =  n_B

                                          n_{A +}  n_B

Keterangan:

X_A = fraksi mol zat terlarut

n_A  = mol zat terlarut

X_B = fraksi mol zat pelarut

n_B  = mol pelarut

3.   Molaritas (M)

      Molaritas adalah banyaknya mol zat terlarut dalam tiap liter (dm³) larutan (mol L^-1).

  M = mol  = mmol       

          liter       ml                     

  M = 1.000 x g

            ml      M_r

Keterangan:

g    = massa zat terlarut (gram)

M_r  = massa molekul relatif zat terlarut (g/mol)

ml  = volume larutan (ml)

4.   Molalitas (m)

      Molalitas adalah banyaknya mol zat terlarut dalam tiap kg pelarut (mol kg^-1).

 m = g x 1.000

       M_r      p

g    = massa zat terlarut (gram)

p    = massa pelarut (gram)

M_r  = massa molekul relatif zat terlarut (g/mol)

Cara menentukan konsentrasi jika larutan mengalami pengenceran dan pencampuran sebagai berikut.

1.   Pengenceran

      V₁M₁ = V₂M₂

V₁  = volume larutan sebelum pengenceran

M₁ = konsentrasi larutan sebelum pengenceran

V₂  = volume larutan sesudah pengenceran

M₂ = konsentrasi larutan sesudah pengenceran

2.   Pencampuran larutan

M_campuran = V_A M_A + V_B M_B

                                 V_A + V_B

V_A = volume larutan A

M_A = konsentrasi larutan A

V_B = volume larutan B

M_B = konsentrasi larutan B

C.  Larutan Asam Basa

Asam adalah suatu zat yang akan menghasilkan ion H⁺ dalam air atau donor proton. Basa adalah suatu zat yang akan menghasilkan ion OH^- dalam air atau akseptor proton. Pasangan asam basa konjugasi harus berbeda hanya satu H⁺. Jika asam memberikan H⁺ maka yang tinggal atau sisanya disebut basa konjugasi. Jika basa menerima H⁺ maka yang terbentuk disebut asam konjugasi.

1. Indikator asam basa

Indikator adalah suatu zat yang mempunyai warna berbeda dalam larutan asam dan basa. Macam-macam indikator asam basa sebagai berikut.

a. Kertas lakmus

Kertas lakmus ada dua, yaitu kertas lakmus merah dan kertas lakmus biru.

Warna kertas lakmus	Larutan
	Asam	Basa	Netral
Merah Biru	merah merah	biru biru	merah biru

b. Indikator universal

Indikator universal merupakan kertas indikator yang dapat menunjukkan tingkat keasaman atau kebasaan suatu zat. Caranya dengan mencocokkan kertas indikator yang telah dicelupkan pada larutan dengan warna standar yang tertera pada kemasan kertas indikator. 

                                                             Sumber:  http://goo.gl/8fqVk

c. Larutan indikator

Larutan indikator memberikan warna yang bebrbeda dalam larutan asam dan basa.

Nama Indikator	Warna dalam Larutan
	Asam	Netral	Basa
Fenolftalein Bromtimol biru Metil merah Metil kuning Metil jingga Fenol merah Indigo carmine	tidak berwarna kuning merah merah merah kuning biru	tidak  berwarna biru merah kuning jingga/oranye merah biru	merah ungu biru kuning kuning kuning merah kuning

d. Indikator alami

      Indikator alami berasal dari ekstrak atau sari tumbuhan dan bunga yang berada di lingkungan.

Nama Indikator	Warna dalam Larutan
	Asam	Netral	Basa
Bunga sepatu Kulit manggis Kol merah Kunyit Bunga terompet Bunga kana	merah cokelat kemerahan merah muda kuning tua merah jingga	ungu ungu ungu kuning terang ungu kuning	hijau biru kehitaman hijau jingga/oranye hijau hijau muda

Selain dengan indikator, harga pH juga dapat ditentukan dengan alat pH meter. pH meter merupakan alat digital yang menunjukkan harga ph dari 0 hingga 14. Penggunaan alat ini dengan cara dicelupkan pada larutan yang akan diuji, pada pH meter akan muncul angka skala yang menunjukkan pH larutan. Nilai pH di bawah 7 menunjukkan larutan bersifat asam. Nilai pH sama dengan 7 menunjukkan larutan bersifat garam netral. Nilai pH di atas 7 menunjukkan larutan bersifat basa.

                                                       Sumber :  http://goo.gl/Ga7py

2. Kekuatan asam basa

Derajat ionisasi (α) adalah banyak sedikitnya zat elektrolit yang terionisasi dalam larutannya.

α = mol zat terurai

      mol zat semula

Harga α berkisar antara 0 sampai 1 tergantung pada banyak sedikitnya zat terionisasi. Berdasarkan derajat ionisasinya, larutan asam dan basa dibagi menjadi asam kuat, asam lemah, basa kuat, dan basa lemah.

 a. Asam kuat, yaitu asam yang dalam air terionisasi sempurna (α=1), sehingga dalam larutan hanya terdapat ion-ion H⁺ dan ion-ion sisa asam.

[H⁺] = M x valensi asam

Contoh asam kuat adalah asam sulfat (H₂SO₄), asam nitrat (HNO₃), asam perklorat (HClO₄), asam klorida (HCl), asam bromida (HBr), dan asam iodida (HI).

b. Asam lemah, yaitu asam yang dalam air terionisasi sebagian (0<α<1), sehingga dalam larutan terdapat molekul-molekul asam yang tidak terionisasi, ion-ion H⁺, serta ion-ion sisa asam.

α = (K_a/M)^1/2

Contoh asam lemah adalah asam asetat (CH₃COOH), asam benzoat (C₆H₅COOH), asam format (HCOON), asam sianida (HCN), dan asam fluorida (HF).

c. Basa kuat, yaitu basa yang dalam air terionisasi sempurna (α=1), sehingga dalam larutan hanya terdapat ion-ion OH^- dan ion-ion logam.

OH^- = M x valensi basa

Contoh basa kuat adalah natrium hidroksida (NaOH), kalium hidroksida (KOH), kalsium hidroksida (Ca(OH)₂), barium hidroksida (Ba(OH)₂), dan magnesium hidroksida (Mg(OH)₂.

d. Basa lemah, yaitu suatu basa yang dalam air hanya terionisasi sebagian (0<α<1), sehingga dalam larutan terdapat molekul-molekul basa yang tidak terionisasi, ion-ion OH^-, dan ion-ion logam.

 α = (K_b/M)^1/2

Contoh basa lemah adalah amonia (NH₃), metilamin (CH₃NH₂), etilamin (CH₃CH₂NH₂), anilin (C₆H₅NH₂), dan piridin (C₅H₅N).

3. Derajat asam basa (pH)

Berikut beberapa indikator, trayek pH, dan warnanya.

No.	Indikator	Trayek pH	Warna
1 2 3 4 5 6 7 8 9	Metil merah Metil jingga Fenolftalein Bromtimol biru Timol hijau Lakmus Bromkresol hijau Bromkresol ungu Alizarin kuning	4,2-6,3 3,2-4,4 8,3-10,0 6,0-7,6 1,2-2,8 4,5-8,3 3,8-5,4 5,2-6,8 10,1-12,0	Merah-kuning Merah-kuning Tidak berwarna-merah Kuning-biru Kuning-biru Merah-biru Kuning-biru Kuning-ungu Kuning-merah

Rumusan pH sebagai berikut.

a. Asam kuat

[H⁺] = M x valensi asam

b. Basa kuat

[OH^-] = M x valensi basa

c. Asam lemah

[H⁺] = (K_a x M)^1/2 

d. Basa lemah

[OH^-] = (K_b x M)^1/2 

pH = -log [H⁺]

pOH = -log [OH^-]

pH = 14 – pOH

Larutan netral: [H⁺] = 10^-7 M atau pH = 7

Larutan asam: [H⁺] > 10^-7 M atau pH < 7

Larutan basa: [H⁺] < 10^-7 M atau pH > 7

Hasil kali [H⁺] dan [OH^-] dalam air selalu konstan dan disebut tetapan air (K_w).

K_w = [H⁺][OH^-] = 10^-14

pK_w = pH+ pOH = 14

4. Reaksi netralisasi asam dan basa

V₁ x M₁ x n₁ = V₂ x M₂ x n₂

n= jumlah valensi asam/basa