Apa itu larutan asam

Larutan asam dapat dengan mudah didefinisikan sebagai larutan berair di mana zat terlarutnya adalah asam. Larutan asam dicirikan oleh sifat-sifat berikut yang memungkinkannya dibedakan dari larutan basa dan dari larutan netral:

• Mereka umumnya memiliki rasa pahit, terkadang pedas.
• Mereka adalah solusi yang menjengkelkan.
• Mereka menetralkan pangkalan.
• Mereka mampu melarutkan beberapa logam.

Meskipun banyak larutan asam memiliki semua karakteristik ini, yang lain hanya memiliki sedikit, yang menjadikannya bukan cara yang tepat untuk mendefinisikan larutan asam. Untuk mengembangkan konsep kimia yang tidak ambigu dari larutan asam, pertama-tama kita harus memahami apa itu asam dari sudut pandang kimia.

Konsep asam

Ada tiga konsep asam dan basa yang berbeda yang telah dikembangkan sepanjang sejarah. Yang pertama adalah konsep asam dan basa Arrhenius, yang mendefinisikan asam sebagai zat yang mampu melepaskan proton (H ⁺ ) dalam larutan; Sementara itu, ia menyatakan bahwa basa adalah setiap zat yang mampu melepaskan ion hidroksida (OH ^– ).

Brønsted dan Lowry kemudian mengembangkan teori mereka sendiri, memodifikasi konsep Arrhenius tentang basa, tetapi mempertahankan konsep asam. Akhirnya, konsep keasaman yang diterima saat ini adalah kemampuan zat yang kekurangan elektron untuk menerima pasangan elektron dari basa, sehingga membentuk ikatan kovalen dativ .

Meskipun konsep asam dan basa Lewis adalah yang paling luas dan paling tepat, penerapan terbesarnya adalah ketika menganalisis keasaman dan kebasaan di luar media berair. Karena larutan asam, menurut definisi, adalah larutan asam berair, konsep Arrhenius atau konsep Brønsted dan Lowry akan cukup untuk menetapkan konsep larutan asam yang lebih memadai.

Keseimbangan ion air

Keasaman larutan berair ditentukan oleh dua faktor: asam, yang bertindak sebagai zat terlarut, dan air, yang bertindak sebagai pelarut. Di antara keduanya, air mewakili bagian terpenting dari konsep keasaman dan kebasaan. Ini karena skala pengukuran keasaman kami, skala pH, berasal dari keseimbangan ionik air, juga disebut autoprotolisis air:

Air adalah apa yang kita anggap sebagai zat netral. Dari stoikiometri reaksi sebelumnya, kita tahu bahwa air menghasilkan jumlah ion hidronium dan hidroksida yang sama, yang memungkinkan kita untuk mendefinisikan larutan netral sebagai larutan yang, seperti air, memiliki konsentrasi yang setara dari kedua ion ini.

Definisi larutan asam berdasarkan konsentrasi relatif ion hidronium dan hidroksida

Ketika melarutkan asam yang memberikan kontribusi ion hidronium dalam jumlah yang lebih besar ke dalam larutan daripada yang berasal dari disosiasi air, keseimbangan ion air terpengaruh dan dipindahkan ke reaktan, mengurangi konsentrasi ion hidroksida dalam proses. . Untuk alasan ini, diperoleh larutan yang mengandung lebih banyak hidronium daripada hidroksida. Hal ini memungkinkan definisi berikut untuk ditetapkan:

Larutan asam didefinisikan, dari sudut pandang kimia, sebagai larutan berair yang mengandung konsentrasi ion hidronium lebih tinggi daripada ion hidroksida.

Definisi larutan asam berdasarkan konsentrasi ion hidronium

Konstanta kesetimbangan dari persamaan di atas dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi kesetimbangan ion hidronium dan hidroksida untuk setiap larutan. Dalam kasus air murni atau larutan netral apa pun, karena kita tahu bahwa kedua konsentrasinya sama, kita dapat menulis bahwa:

Ketika konsentrasi ion hidronium dalam larutan meningkat, konsentrasi ion hidroksida harus diturunkan untuk menjaga agar produknya tetap sama dengan 10 ^-14 . Menggabungkan fakta ini dengan definisi sebelumnya kita dapat menetapkan definisi lain yang lebih tepat hanya dalam hal konsentrasi ion hidronium:

Larutan asam didefinisikan sebagai larutan berair yang mengandung konsentrasi ion hidronium yang lebih besar dari 10 ^-7 molar.

Definisi ini secara implisit mengandung definisi sebelumnya, karena, jika konsentrasi ion hidronium lebih besar dari 10 ^-7 , maka konsentrasi ion hidroksida harus kurang dari 10 ^-7 dan, oleh karena itu, kurang dari ion hidronium.

Pengertian larutan asam berdasarkan skala pH

Terakhir, kita dapat menentukan kapan kita berada dalam larutan asam, basa, atau netral dengan menggunakan skala pH sebagai ukuran keasaman. PH larutan didefinisikan, untuk larutan ideal, sebagai negatif dari logaritma basis 10 dari konsentrasi molar ion hidronium dalam larutan, yaitu:

Untuk larutan netral, yang konsentrasi ion hidroniumnya 10 ^-7 , pH memiliki nilai 7. Selain itu, karena tanda negatif, ketika konsentrasi ion hidronium meningkat, pH justru menurun. Untuk alasan ini, untuk larutan asam di mana, kita tahu, konsentrasi ion hidronium lebih besar dari 10 ^-7 , pH harus kurang dari 7. Akibatnya, kita dapat memberikan definisi keempat dari larutan asam:

Larutan asam didefinisikan sebagai larutan berair yang pH-nya kurang dari 7.

Solusi terakhir ini, pada gilirannya, adalah yang paling ringkas, paling sederhana, namun yang secara implisit mencakup semua definisi lain yang telah kami sajikan di sini. Jika pH kurang dari 7, maka konsentrasi hidronium akan lebih besar dari 10 ^-7 , yang menyiratkan bahwa konsentrasi ion hidronium akan lebih tinggi daripada ion hidroksida.

Referensi                            

• assolea. (2020, 2 Mei). 7.6: Skala pH . Diambil dari https://assolea.org/es/7-6-la-escala-de-ph/
• Brown, T. (2021). Kimia: Sains Pusat (edisi ke-11). London, Inggris: Pearson Education.
• Chang, R., Manzo, Á. R., Lopez, PS, & Herranz, ZR (2020). Kimia (edisi ke-10). Kota New York, NY: MCGRAW-HILL.
• Bunga, P., Theopold, K., Langley, R., & Robinson, W. (2019a). 14.1 Asam dan Basa Brønsted-Lowry – Kimia 2e . Diambil dari https://openstax.org/books/chemistry-2e/pages/14-1-bronsted-lowry-acids-and-bases
• pH dan pOH . (2020, 30 Oktober). Teks Libre Spanyol. Diambil dari https://espanol.libretexts.org/@go/page/1911