1. Teori Asam-Basa
Terdapat tiga dasar utama dalam menentukan sifat asam dan basa:
- Teori Arrhenius:
- Asam: Menghasilkan ion H⁺ dalam air.
- Basa: Menghasilkan ion OH⁻ dalam air.
- Teori Bronsted-Lowry:
- Asam: Donor proton (memberi H⁺).
- Basa: Akseptor proton (menerima H⁺).
- Pasangan Konjugasi: Asam konjugasi memiliki satu H lebih banyak dibanding basa konjugasinya.
- Teori Lewis:
- Asam: Akseptor (penerima) pasangan elektron bebas (PEB).
- Basa: Donor (pemberi) pasangan elektron bebas (PEB).
2. Perhitungan pH Asam dan Basa
Derajat keasaman dinyatakan dengan pH = − log [H⁺].
- Asam Kuat (Terionisasi Sempurna):
- [H⁺] = a × Mₐ (a = valensi asam/jumlah H)
- Basa Kuat (Terionisasi Sempurna):
- [OH⁻] = b × Mᵦ (b = valensi basa/jumlah OH)
- Asam Lemah:
- [H⁺] = √(Kₐ × Mₐ) atau [H⁺] = α × Mₐ
- Basa Lemah:
- [OH⁻] = √(Kᵦ × Mᵦ) atau [OH⁻] = α × Mᵦ
- pH + pOH = 14 (pada suhu 25 °C)
3. Larutan Penyangga (Buffer)
Larutan penyangga adalah larutan yang mampu mempertahankan pH-nya meskipun ditambah sedikit asam, sedikit basa, atau diencerkan.
A. Jenis Larutan Penyangga:
- Penyangga Asam (pH < 7):
- Terdiri dari Asam Lemah dan Garamnya (Basa Konjugasinya).
- Contoh: CH₃COOH dan CH₃COONa.
- Rumus: [H⁺] = Kₐ × (mol Asam ∕ mol Garam × valensi)
- Penyangga Basa (pH > 7):
- Terdiri dari Basa Lemah dan Garamnya (Asam Konjugasinya).
- Contoh: NH₃ dan NH₄Cl.
- Rumus: [OH⁻] = Kᵦ × (mol Basa ∕ mol Garam × valensi)
B. Cara Pembuatan Penyangga:
- Cara Langsung: Mencampurkan asam lemah dengan garamnya, atau basa lemah dengan garamnya.
- Cara Tidak Langsung: Mencampurkan Asam Lemah (Berlebih) dengan Basa Kuat (Habis Bereaksi), atau sebaliknya. Sisa reaksi harus berupa zat yang lemah.
4. Indikator Asam-Basa
Zat yang berubah warna pada rentang pH tertentu:
- Lakmus Merah: Asam (Merah), Basa (Biru).
- Lakmus Biru: Asam (Merah), Basa (Biru).
- Fenolftalein (PP): Tidak berwarna pada asam, Merah muda pada basa (trayek pH 8.3 − 10).
- Metil Merah: Merah pada asam, Kuning pada basa (trayek pH 4.4 − 6.2).
5. Peran Penyangga dalam Kehidupan
- Dalam Darah: Sistem penyangga karbonat (H₂CO₃ ∕ HCO₃⁻) menjaga pH darah tetap sekitar 7.4.
- Cairan Intrasel: Sistem penyangga fosfat (H₂PO₄⁻ ∕ HPO₄²⁻) menjaga stabilitas pH sel.
- Industri: Digunakan dalam pembuatan obat-obatan, pengolahan limbah, dan produk makanan agar tidak cepat rusak secara kimiawi.
Pola Cepat Mengenali Campuran:
| Jika dicampur... | Hasilnya adalah... |
| Asam Kuat + Basa Kuat (Habis) | Netral (pH = 7) |
| Asam Lemah (Sisa) + Basa Kuat (Habis) | Larutan Penyangga Asam |
| Basa Lemah (Sisa) + Asam Kuat (Habis) | Larutan Penyangga Basa |
| Asam Lemah (Habis) + Basa Kuat (Habis) | Hidrolisis Garam (Bab Berikutnya) |