BENARKAH GAS AMONIA ITU BASA? BRONSTED-LOWRY MENJAWAB

 

 

MARI LAKUKAN

             Coba Anda perhatikan gambar 10.2.1 pada sampul! Apakah Anda termasuk pencinta minuman kopi?

Jika Anda  menyukai minuman yang mengandung asam seperti kopi dan minuman bersoda, makanan manis, permen atau coklat, maka Anda harus mengimbanginya dengan minum air putih dan rajin membersihkan gigi. Jika tidak, Anda akan merasakan tersiksanya sakit gigi.

Anda pernah mengalaminya? Bagaimana bisa demikian?

Mengapa sisa makanan dapat merusak gigi? Coba anda diskusikan dengan beberapa teman berdasarkan pengalamanmu tentang hubungan asam dengan kerusakan gigi dan bagaimana pula mengatasinya!

Perhatikan tayangan 10.2.1 untuk menambah wawasan Anda tentang kerusakan lapisan gigi berikut ini:

Tayangan 10.2.1: Proses kerusakan gigi

Sumber: https://youtu.be/i3G6hfU6vts

Berdasarkan tayangan 10.2.1 kerusakan lapisan gigi diakibatkan adanya sisa makanan yang menempel di gigi. Sisa makanan tersebut akan difermentasikan oleh bakteri dan membentuk asam. Perlu Anda ketahui bahwa enamel (email) gigi terdiri atas kalsium hidroksi apatit (Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂) dan sebagian kecil fluor apatit serta beberapa ion tambahan seperti ion karbonat dan fluoride. Adanya kandungan zat asam dalam mulut menyebabkan perubahan tingkat keasaman saliva (air liur) sehingga permukaan gigi menjadi sedikit kasar akibat pengurangan kristal apatit dan mineral di permukaan gigi menjadi hilang, lalu enamel gigi mengalami proses demineralisasi (pelepasan mineral). Proses demineralisasi terjadi akibat gangguan keseimbangan kalsium hidroksi apatit, yang dijabarkan sebagai berikut:

Pada kondisi asam, maka ion PO₄^3-  (basa) akan berubah menjadi HPO₄^2- (asam konjugasi) yang menyebabkan terganggunya fungsi saliva sebagai larutan buffer.

Coba Anda lakukan percobaan berikut ini untuk membuktikan bahwa larutan asam akan merusak gigi dengan mengasumsikan lapisan pada gigi adalah kulit pada telur yang sama-sama mengandung senyawa kalsium.

 

MARI BERBAGI

Apa yang Anda amati saat melakukan kegiatan tentang penipisan kulit telur oleh larutan asam cuka? Diskusikanlah bersama beberapa teman!

Seperti halnya pada gigi terjadi suatu reaksi asam basa yang mengganggu suatu kesetimbangan larutan buffer.

Apa yang dimaksud larutan buffer? larutan buffer akan Anda pelajari pada modul 12. Pada kegiatan belajar kali ini, Anda hanya mengenal tentang spesi pembentuk larutan buffer yaitu asam dengan basa konjugasinya dan basa dengan asam konjugasinya. Istilah ini digunakan oleh Bronsted-Lowry  untuk menjelaskan tentang teori asam basa.

Sebelum kita mengetahui apa yang dimaksud asam konjugasi dan basa konjugasi, terlebih dahulu Anda harus mengetahui pengertian asam basa menurut Bronsted Lowry.

Coba Anda perhatikan tayangan 10.2.2 berikut ini:

Tayangan 10.2.2: Reaksi pembentukan amonium klorida

Sumber: https://youtu.be/cz87YmRYwhU

Pada tayangan video tersebut terdapat dua gelas kimia yang masing-masing berisi larutan asam klorida (HCl) pekat dan larutan ammonia (NH₄OH) pekat.

Coba Anda perhatikan kembali, apa yang terjadi ketika kedua gelas tersebut didekatkan?

Perhatikan di atas kedua gelas tersebut terlihat asap putih!

Apakah asap putih tersebut?

Asap putih terdiri dari kristal-kristal halus amonium klorida (NH₄Cl). Kristal ini terbentuk oleh reaksi dari gas asam klorida (HCl) dan gas amonia (NH₃) dari larutan amonia. Amonium klorida yang terbentuk sama dengan amonium klorida dari reaksi antara larutan asam klorida dengan larutan amonia. Tetapi reaksi pada tayangan tersebut tidak melibatkan air.

Persamaan reaksinya sebagai berikut:

NH₃(g) + HCl(g) → NH₄Cl(s)

Reaksi asam basa ini tidak dapat dijelaskan melalui teori Arrhenius karena dalam reaksi tidak menggunakan air sebagai pelarutnya sehingga reaksi asam basa ini tidak melibatkan ion hidronium atau ion hidroksida.

Namun, reaksi ini dapat dijelaskan oleh dua orang ilmuwan yang melakukan penelitian pada tempat yang berbeda yaitu Johannes Nicolaus Bronsted seorang ilmuwan yang berasal dari Denmark dan Thomas Martin Lowry seorang ilmuwan dari Inggris.

Coba Anda analisis reaksi antara gas HCl dan gas NH₃ yang digambarkan dengan menggunakan struktur Lewis berikut ini:

Pada reaksi tersebut, HCl akan menyerahkan sebuah proton (H⁺) ke NH₃ untuk membentuk NH₄Cl.

“HCl akan bertindak sebagai asam karena menjadi donor proton dan NH₃ bertindak sebagai basa karena menjadi akseptor proton”

Agar Anda memahami teori mereka, cobalah Anda bedakan  asam basa menurut Arrhenius dengan asam basa Bronsted-lowry pada reaksi ionisasi asam klorida (HCl) dalam air (H₂O).

HCl(aq) + H₂O(l)      →      H₃O⁺(aq) + Cl^-(aq)

Menurut Arrhenius, HCl merupakan asam karena HCl dalam air akan terionisasi membentuk ion H⁺ yang kemudian dapat ditulis menjadi ion hidronium (H₃O⁺) atau ion hidrogen yang terikat dalam air dan ion Cl^- sebagai sisa asam.

Bronsted-Lowry pun berpendapat HCl merupakan asam, tetapi sudut pandangnya berbeda.

Ionisasi HCl dalam air adalah pemindahan sebuah proton dari molekul HCl ke molekul H₂O membentuk H₃O⁺ sehingga HCl bertindak sebagai asam dan H₂O bertindak sebagai basa.

Mengapa molekul H₂O dapat menerima proton?

Molekul H₂O dapat menerima proton karena dalam molekul air terdapat oksigen yang memiliki pasangan elektron bebas, sehingga ikatan kovalen koordinat dalam H₃O⁺ dapat terbentuk.

Anda tentu sudah mempelajarinya saat Anda masih di kelas X. Cobalah Anda tuliskan reaksinya memakai struktur Lewis seperti pada reaksi pembentukan ammonium klorida untuk menunjukkan adanya pasangan elektron bebas pada H₂O.

Sekarang, perhatikanlah contoh pelarutan amonia berikut ini!

H₂O akan bertindak sebagai asam karena memberikan proton ke NH₃ dan berubah menjadi ion OH^- sedangkan NH₃ bertindak sebagai basa karena menerima proton dari H₂O membentuk NH₄⁺.

Dari kedua contoh tersebut, dapatkah Anda jelaskan pengertian asam dan basa menurut Bronsted-Lowry? Tuliskan jawaban Anda pada lembar “catatanku”.

Perhatikan kembali kedua reaksi tersebut!  H₂O dapat menerima proton (bertindak sebagai basa) ketika H₂O bereaksi dengan asam klorida. Akan tetapi, pada reaksi dengan amonia, H₂O dapat melepas proton (bertindak sebagai asam). Senyawa yang demikian disebut dengan senyawa amfoter atau ampiprotik.

“Sifat amfoter pada umumnya dimiliki oleh spesi (molekul atau ion) yang dapat melepaskan dua proton atau lebih sehingga spesi tersebut dapat bertindak asam atau basa sesuai dengan lingkungannya”

Pada teori asam basa Bronsted-Lowry, terdapat istilah asam konjugasi dan basa konjugasi. Pada saat suatu asam melepaskan sebuah proton maka sisa asam tersebut merupakan basa konjugasinya misalnya basa konjugasi dari H₂O adalah OH^-,  sedangkan suatu basa menerima sebuah proton maka basa tersebut membentuk spesi berupa asam konjugasinya contoh asam konjugasi dari H₂O adalah H₃O⁺.

Sekarang, coba bagaimana rumus basa konjugasi dari N₂H₅ ⁺ ?

Pintar…! Basa konjugasi mempunyai proton yang hanya kurang satu dibandingkan asamnya. Jadi basa konjugasi dari N₂H₅ ⁺ mempunyai 4 hidrogen, lalu muatan positifnya menjadi kurang satu [+1 – (+1) = 0], sehingga rumus basa konjugasinya adalah N₂H₄.

Agar lebih pintar, coba Anda tentukan rumus asam konjugasi dari NH₃ ?

Mari kita analisis jawabanmu!

Asam konjugasi dari suatu basa mempunyai proton lebih satu dibandingkan basanya. Jadi, asam konjugasi dari NH₃ mempunyai 4 hidrogen, sedangkan muatannya menjadi bertambah 1 jadi [0 + (+1) = +1]. Maka rumus asam konjugasi dari NH₃ adalah NH₄ ⁺.

Analisalah beberapa contoh reaksi pada gambar 10.2.2 berikut agar Anda semakin memahami tentang asam-basa konjugasi!

   10.2.2 Reaksi asam basa Brosted - Lowry

Berdasarkan gambar tersebut, dapatkah Anda menentukan pasangan asam basa konjugasinya?

Gambar tersebut dapat dijelaskan menggunakan reaksi asam basa Bronsted-Lowry berikut ini:

Masih ingat dengan basa (PO₄^3-  ) dan asam konjugasinya (HPO₄^2- ) yang menyusun larutan buffer dalam saliva atau air liur?

Selain dalam air liur, asam basa Bronsted-Lowry juga terdapat dalam darah, sel, dan makanan kemasan.

Cobalah Anda tentukan asam dan basa konjugasinya!

Catatlah dalam buku “catatanku”

Berdasarkan penjelasan tersebut, apakah Anda dapat melihat beberapa keunggulan teori asam-basa Bronted-Lowry dibandingkan asam-basa Arrhenius?

Benar sekali…! Ternyata Bronsted – Lowry dapat menjelaskan asam basa lebih luas dengan beberapa keunggulan sebagai berikut:

1.    Tidak harus melibatkan air sebagai pelarut.

2.    Asam dan basa dapat berupa molekul atau ion.

3.    Beberapa molekul dan ion dapat bersifat asam maupun basa (amfoter) bergantung pada kondisi reaksi.

Jadi, apakah yang Anda dapat simpulkan dari kegiatan belajar kali ini?

Good Job…, Pada kegiatan ini, Anda telah mengetahui teori asam basa menurut Bronsted-Lowry sebagai berikut: 

MARI BERAKSI

Apakah anda sudah memahami teori asam basa menurut Bronsted - Lowry? Untuk mengetahuinya, Anda dapat mengerjakan tes dalam “Anda beraksi”.

Selamat mengerjakan dan sukses!

1.    Jelaskan pengertian asam dan basa menurut Bronsted-Lowry?

2.    Tuliskan persamaan reaksi asam basa menurut Bronsted-Lowry dari reaksi-reaksi berikut:

a.    asam fosfat dan air membentuk ion fosfat dan ion hidronium

b.    Amonia dan air membentuk ion amonium dan ion hidroksida

3.    Tentukan sifat asam atau basa dari spesi-spesi yang telibat dalam reaksi berikut dan tuliskan pasangan asam basa konjugasinya!

H₂SO₄     +   CH₃COOH  →  HSO₄^-  +  CH₃COOH₂⁺

4.    Air (H₂O) mempunyai sifat amfoter. Jelaskan pernyataan ini! berikan contohnya!.

5.    Jelaskan keunggulan teori asam basa Bronsted-Lowry!

 

MARI TERAPKAN

Sebagaimana dalam hadist Ibnu Abbas menuturkan “Bahwasanya Nabi Muhammad SAW melarang bernafas pada bejana minuman dan meniupnya” (HR. At Turmudzi dan disahihkan oleh Al-Albani).

Mengapa dilarang meniup minuman atau makanan?

Hubungkan jawaban Anda dengan konsep asam basa Bronsted – Lowry!

 

KIMIA BERKARAKTER

Dalam teori asam basa Bronsted Lowry, suatu reaksi asam basa akan terjadi ketika ada spesi yang bertindak sebagai asam dengan memberikan protonnya dan yang lain sebagai basa dengan menerima proton. Saling serah terima ini dapat memberikan suatu pelajaran berharga dalam kehidupan kita. Saling memberi dan menerima menunjukkan adanya hubungan sosial.

Pada teori asam basa Bronted Lowry menunjukkan sifat amfoter yaitu suatu sifat yang dimiliki oleh spesi yang dapat bertindak sebagai asam atau basa sesuai dengan kondisi dengan siapa dia bereaksi.

Begitupun manusia, adakalanya kita memberi, adakalanya kita menerima. Dari proses inilah akan terjadi hubungan sosial yang kuat. Seperti seorang guru yang tak lelah memberikan kasih sayang dan motivasi untuk belajar dan akhirnya ia akan memperoleh kebahagian ketika peserta didiknya mencapai cita-citanya.

Jadi…sebagai para peneliti muda, teruslah berkarya untuk kebaikan bangsa. Anda dapat melihat film pendek ini untuk menjadi motivasi dalam perjalanan mencapai cita-cita.

Selamat menyaksikan…..

 Sumber :  https://youtu.be/Coo848BeAO8

 

HASIL AKSI 

Anda sudah kerjakan soal-soal dalam “Anda beraksi” ?

PENYELESAIAN SOAL AKSI 

Anda dapat menghitung nilai yang Anda peroleh menggunakan rumus berikut ini:

Penghitungan nilai =  Jumlah skor yang benar

Jika nilai  yang Anda peroleh lebih besar dari 75 maka Anda dapat melanjutkan ke materi Asam Basa Lewis. Namun, jika nilai Anda dibawah 75 maka Anda harus mencoba mengulang kembali materi asam basa Bronsted-Lowry.

 

S E M A N G A T…!

 

INFORMASI LEBIH LANJUT 

GLOSARIUM

Brosted - Lowry, asam	Pemberian proton (donor proton).
Brosted - Lowry, basa	Penerimaan proton (akseptor proton).
Sifat amfoter	Suatu sifat yang dimiliki oleh spesi yang dapat bertindak sebagai asam atau basa sesuai dengan kondisi dengan siapa dia bereaksi.

 

SUMBER GAMBAR

1.    Biji kopi              : http://kopiaceh.co.id/blog/istilah-istilah-yang-umum-dalam-dunia-kopi

2.    Telur cuka          : http://belajarasyikdirumah.blogspot.com

3.    Brosted-Lowry   : http://de.wikipedia.org

 

TAYANGAN VIDEO

1.    Kerusakan gigi                                      : https://youtu.be/i3G6hfU6vts

2.    Pembentukan amonium klorida          : https://youtu.be/cz87YmRYwhU

 

FILM PENDEK: My Teacher https://youtu.be/Coo848BeAO8

 

DAFTAR PUSTAKA

James E. Brady. 1998. Kimia Universitas Azas & Struktur (General Chemistry Principles & Structure). Edisi Kelima. Jilid satu. Diterjemahkan oleh: Sukmariah Maun, dkk. 1998. Jakarta: Binarupa Aksara

John.A.Olmsted & Gregory.M.Williams. 2005. CHEMISTRY. Edisi keempat. John willey & Sons.inc

Raymond Chang. 2003. Kimia Dasar: Konsep-konsep Inti (General Chemistry: The Essential Concepts). Edisi Ketiga. Jilid satu. Diterjemahkan oleh Suminar Setiati Achmadi. 2005. Jakarta: Erlangga

Ralph. H. Petrucci. 1985. Kimia Dasar: Prinsip dan Terapan Modern. Edisi keempat. Jilid dua. Diterjemahkan oleh Suminar Achmadi,Ph.d.1987.Jakarta:Erlangga

Saptono Nugrohadi dan Sukisman Purtadi. 2007. Kimia 2 untuk SMA/MA Kelas XI. Edisi Pertama. Jakarta: Balai Pustaka

Sutrisna dan Lisa Listiani. 2006. Spektrum Kimia untuk SMA/MA Kelas XI IPA. Bandung