Berbagai definisi asam
Istilah "asam" merupakan terjemahan dari istilah yang digunakan untuk hal yang sama dalam bahasa-bahasa Eropa seperti
acid (bahasa Inggris),
zuur (bahasa Belanda), atau
Säure (bahasa Jerman) yang secara harfiah berhubungan dengan rasa masam. Dalam
kimia, istilah asam memiliki arti yang lebih khusus. Terdapat tiga definisi asam yang umum diterima dalam kimia, yaitu definisi
Arrhenius,
Brønsted-Lowry, dan
Lewis.
- Arrhenius: Menurut definisi ini, asam adalah suatu zat yang meningkatkan konsentrasi ion hidronium (H3O+) ketika dilarutkan dalam air. Definisi yang pertama kali dikemukakan oleh Svante Arrhenius ini membatasi asam dan basa untuk zat-zat yang dapat larut dalam air.
- Brønsted-Lowry: Menurut definisi ini, asam adalah pemberi proton kepada basa. Asam dan basa bersangkutan disebut sebagai pasangan asam-basa konjugat. Brønsted dan Lowry secara terpisah mengemukakan definisi ini, yang mencakup zat-zat yang tak larut dalam air (tidak seperti pada definisi Arrhenius).
- Lewis: Menurut definisi ini, asam adalah penerima pasangan elektron dari basa. Definisi yang dikemukakan oleh Gilbert N. Lewis ini dapat mencakup asam yang tak mengandung hidrogen atau proton yang dapat dipindahkan, seperti besi(III) klorida. Definisi Lewis dapat pula dijelaskan dengan teori orbital molekul. Secara umum, suatu asam dapat menerima pasangan elektron pada orbital kosongnya yang paling rendah (LUMO) dari orbital terisi yang tertinggi (HOMO) dari suatu basa. Jadi, HOMO dari basa dan LUMO dari asam bergabung membentuk orbital molekul ikatan.
Walaupun bukan merupakan teori yang paling luas cakupannya, definisi Brønsted-Lowry merupakan definisi yang paling umum digunakan. Dalam definisi ini, keasaman suatu senyawa ditentukan oleh kestabilan ion hidronium dan basa konjugat terlarutnya ketika senyawa tersebut telah memberi proton ke dalam larutan tempat asam itu berada. Stabilitas basa konjugat yang lebih tinggi menunjukkan keasaman senyawa bersangkutan yang lebih tinggi.
Sistem asam/basa berbeda dengan reaksi
redoks; tak ada perubahan
bilangan oksidasi dalam reaksi asam-basa.
Sifat-sifat
Secara umum, asam memiliki sifat sebagai berikut:
- Rasa: masam ketika dilarutkan dalam air.
- Sentuhan: asam terasa menyengat bila disentuh, terutama bila asamnya asam kuat.
- Kereaktifan: asam bereaksi hebat dengan kebanyakan logam, yaitu korosif terhadap logam.
- Hantaran listrik: asam, walaupun tidak selalu ionik, merupakan elektrolit.
Sifat kimia
Dalam air, reaksi
kesetimbangan berikut terjadi antara suatu asam (HA) dan air, yang berperan sebagai basa,
HA + H
2O ↔ A
- + H
3O
+
Tetapan asam adalah tetapan kesetimbangan untuk reaksi HA dengan air:
![K_a = \frac{[\mbox{H}_{3}\mbox{O}^+][
\mbox{A}^-]}{[\mbox{HA}]}](https://lh3.googleusercontent.com/blogger_img_proxy/AEn0k_uKBhJqTsPl9dqvV5312fpCqaar8rw_ocB3TlQcR7hSIFKXX1DkBO_6eaZ3wCNN8TiutrV5T4BPEtAwk3m4NZT93X3a1J7LwKKHejRLTITYlrwCnp6PfTBlMGIKGVjTNQrbEHvqFkX0XOlo5PfR2g=s0-d)
Asam kuat mempunyai nilai
Ka yang besar (yaitu, kesetimbangan reaksi berada jauh di kanan, terdapat banyak H
3O
+; hampir seluruh asam terurai). Misalnya, nilai
Ka untuk
asam klorida (HCl) adalah 10
7.
Asam lemah mempunyai nilai
Ka yang kecil (yaitu, sejumlah cukup banyak HA dan A
- terdapat bersama-sama dalam larutan; sejumlah kecil H
3O
+ ada dalam larutan; asam hanya terurai sebagian). Misalnya, nilai
Ka untuk asam asetat adalah 1,8 × 10
-5.
Asam kuat mencakup asam
halida - HCl, HBr, dan HI. (Tetapi, asam fluorida, HF, relatif lemah.) Asam-asam okso, yang umumnya mengandung atom pusat ber-
bilangan oksidasi tinggi yang dikelilingi oksigen, juga cukup kuat; mencakup HNO
3, H
2SO
4, dan HClO
4. Kebanyakan asam
organik merupakan asam lemah.
Larutan asam lemah dan garam dari basa konjugatnya membentuk
larutan penyangga.
Sejarah
Sekitar tahun 1800, banyak kimiawan Prancis, termasuk
Antoine Lavoisier, secara keliru berkeyakinan bahwa semua asam mengandung
oksigen. Lavoisier mendefinisikan asam sebagai zat mengandung oksigen karena pengetahuannya akan asam kuat hanya terbatas pada asam-asam okso dan karena ia tidak mengetahui komposisi sesungguhnya dari asam-asam halida, HCl, HBr, dan HI. Lavoisier-lah yang memberi nama oksigen dari kata bahasa Yunani yang berarti "pembentuk asam". Setelah unsur klorin, bromin, dan iodin teridentifikasi dan ketiadaan oksigen dalam asam-asam halida ditemukan oleh Sir
Humphry Davy pada tahun
1810, definisi oleh Lavoisier tersebut harus ditinggalkan.
Kimiawan Inggris pada waktu itu, termasuk Humphry Davy, berkeyakinan bahwa semua asam mengandung
hidrogen. Kimiawan Swedia Svante Arrhenius lalu menggunakan landasan ini untuk mengembangkan definisinya tentang asam. Ia mengemukakan teorinya pada tahun
1884.
Pada tahun
1923,
Johannes Nicolaus Brønsted dari Denmark dan
Martin Lowry dari Inggris masing-masing mengemukakan definisi protonik asam-basa yang kemudian dikenal dengan nama kedua ilmuwan ini. Definisi yang lebih umum diajukan oleh
Lewis pada tahun yang sama, menjelaskan reaksi asam-basa sebagai proses transfer pasangan elektron.
Penggunaan asam
Asam memiliki berbagai kegunaan. Asam sering digunakan untuk menghilangkan karat dari logam dalam proses yang disebut
"pengawetasaman" (pickling). Asam dapat digunakan sebagai elektrolit di dalam
baterai sel basah, seperti
asam sulfat yang digunakan di dalam
baterai mobil. Pada tubuh manusia dan berbagai hewan,
asam klorida merupakan bagian dari
asam lambung yang disekresikan di dalam
lambung untuk membantu memecah
protein dan
polisakarida maupun mengubah proenzim
pepsinogen yang inaktif menjadi enzim
pepsin. Asam juga digunakan sebagai
katalis; misalnya, asam sulfat sangat banyak digunakan dalam proses
alkilasi pada pembuatan bensin.
