Asam kuat, asam super dan asam terkuat di dunia

Asam adalah zat yang jauh lebih umum daripada yang disadari banyak orang. Mereka hadir di berbagai tempat mulai dari makanan yang kita makan, cairan yang kita minum, baterai yang memberi daya pada perangkat kita, dan banyak lagi. Selain ada di mana-mana, asam juga sangat bervariasi dalam hal sifat-sifatnya, yang terpenting adalah, secara kebetulan dan tepat, keasamannya. Pada bagian berikut kita akan meninjau konsep asam dari sudut pandang yang berbeda, kita akan mendefinisikan apa itu asam kuat dan kita juga akan melihat contoh asam terkuat yang diketahui sains.

Apa itu asam?

Ada beberapa konsep asam dan basa yang berbeda. Menurut Arrhenius dan Bromsted dan Lowry, asam adalah zat kimia yang memiliki kemampuan untuk melepaskan proton (ion H ⁺ ) dalam larutan. Meskipun konsep ini sesuai untuk sebagian besar senyawa yang kita anggap sebagai asam, konsep ini tidak memadai untuk zat lain yang berperilaku seperti asam dan menghasilkan larutan dengan pH asam, tetapi meskipun demikian, bahkan tidak memiliki kation hidrogen. di dalamnya strukturnya.

Mengingat hal di atas, konsep asam yang paling luas dan paling diterima adalah asam Lewis, yang menurutnya asam adalah zat kimia yang kekurangan elektron (umumnya dengan oktet tidak lengkap) yang mampu menerima sepasang elektron per bagian dari a basa , sehingga membentuk ikatan kovalen datif atau koordinat. Konsep ini jauh lebih umum daripada yang lain, karena memungkinkan kita memperluas konsep asam dan basa di luar larutan berair yang biasa kita gunakan.

Bagaimana mengukur keasaman?

Jika kita ingin berbicara tentang asam kuat dan lemah, kita harus memiliki cara untuk mengukur kekuatan relatif asam, yaitu kita harus dapat mengukur keasamannya untuk membandingkan. Dalam larutan berair, keasaman diukur dari segi kemampuan untuk menghasilkan ion hidronium dalam larutan, baik dengan sumbangan langsung proton ke molekul air:

atau dengan koordinasi molekul air yang menghasilkan hilangnya proton menjadi molekul air kedua:

Dalam kedua kasus, ini adalah reaksi reversibel yang dikaitkan dengan tetapan kesetimbangan ionik yang disebut tetapan disosiasi asam atau tetapan keasaman ( K _a ). Nilai konstanta ini, atau logaritma negatifnya, disebut pK _a , sering digunakan sebagai ukuran keasaman suatu asam. Dalam pengertian ini, semakin tinggi nilai konstanta keasaman (atau semakin rendah nilai pKa nya ₎ , semakin kuat suatu asam, dan sebaliknya.

Cara lain untuk mengukur derajat keasaman yang serupa, meskipun sedikit lebih langsung, adalah dengan mengukur pH larutan asam yang berbeda secara eksperimental, tetapi dengan konsentrasi molar yang sama. Semakin rendah pH, ​​semakin asam zat tersebut.

Keasaman superasam

Meskipun cara mengukur keasaman di atas cocok untuk asam dalam larutan berair, namun tidak berguna untuk kasus di mana asam dilarutkan dalam pelarut lain (khususnya pelarut aprotik atau non-hidrogen) atau banyak kecuali dalam kasus asam murni. Selain itu, air dan pelarut lainnya memiliki apa yang disebut efek pemerataan asam, yang menyebabkan semua asam, setelah tingkat keasaman tertentu, berperilaku dengan cara yang sama dalam larutan.

Untuk mengatasi kesulitan ini, bahwa semua asam kuat dalam larutan air memiliki keasaman yang sama, cara lain untuk mengukur keasaman telah ditemukan. Secara kolektif, ini disebut fungsi keasaman, yang paling umum adalah fungsi keasaman Hammett atau H ₀ . Fungsi ini serupa konsepnya dengan pH, dan menunjukkan kemampuan asam Bromsted untuk memprotonasi basa generik yang sangat lemah, seperti 2,4,6-trinitroanilin, dan diberikan oleh:

Dalam hal ini, pK _HB+ adalah logaritma negatif tetapan keasaman asam konjugasi basa lemah ketika dilarutkan dalam asam murni, [B] adalah konsentrasi molar basa tak terprotonasi, dan [HB+ ] ^adalah konsentrasi asam konjugasinya. Semakin rendah H ₀ , semakin tinggi keasamannya. Sebagai referensi, asam sulfat memiliki nilai fungsi Hammett -12.

asam kuat dan asam lemah

Asam kuat dianggap semua yang benar-benar terdisosiasi dalam larutan air. Dengan kata lain, mereka adalah mereka yang disosiasi dalam air merupakan proses yang tidak dapat diubah. Di sisi lain, asam lemah adalah asam yang tidak sepenuhnya terdisosiasi dalam air karena disosiasinya dapat dibalik dan memiliki konstanta keasaman yang relatif rendah yang terkait dengannya.

Superasam

Selain asam kuat, ada juga asam super. Ini semua adalah asam yang lebih kuat dari asam sulfat murni. Asam-asam ini sangat kuat sehingga mampu memprotonasi bahkan zat yang biasanya kita anggap netral, dan bahkan dapat memprotonasi asam kuat lainnya.

Daftar asam kuat umum

Asam kuat yang paling umum adalah:

• Asam sulfat (H ₂ SO ₄ , hanya disosiasi pertama)
• Asam nitrat (HNO ₃ )
• Asam perklorat (HClO ₄ )
• Asam klorida (HCl)
• Asam hidroiodik (HI)
• Asam hidrobromat (HBr)
• Asam trifluoroasetat (CF ₃ COOH)

Ada beberapa contoh tambahan asam kuat, tetapi kebanyakan asam lemah.

Asam Fluoroantimonat: Asam Terkuat di Dunia

Asam terkuat yang diketahui adalah asam super yang disebut asam fluoroantimonat dengan rumus HSbF ₆ . Ini dibuat dengan mereaksikan antimon pentafluorida (SbF ₅ ) dengan hidrogen fluorida (HF).

Reaksi ini menghasilkan ion heksakoordinat [SbF ₆ ^– ] yang sangat stabil karena struktur resonansi ganda yang mendistribusikan dan menstabilkan muatan negatif pada 6 atom fluor, yang merupakan unsur paling elektronegatif dalam tabel periodik.

Dalam hal keasaman, asam ini memiliki nilai fungsi keasaman Hammett antara –21 dan –24, yang berarti asam ini antara 10 9 dan 10 12 kali lebih asam daripada asam ^{sulfat murni (} ingat fungsi keasaman Hammett adalah fungsi logaritmik, jadi setiap perubahan satu unit menyiratkan perubahan satu urutan besarnya).

Daftar asam super lainnya

• Asam triflic atau asam trifluoromethanesulfonic (CF ₃ SO ₃ H)
• Asam fluorosulfonat (FSO ₃ H)
• Asam ajaib (SbF5)-FSO ₃ H

Referensi

Brønsted-Lowry Superacids dan Fungsi Keasaman Hammett. (2021, 4 Oktober). https://chem.libretexts.org/@go/page/154234

Chang, R. (2021). Kimia ( ^edisi ke-11 ). PENDIDIKAN BUKIT MCGRAW.

Farrell, I. (2021, 21 Oktober). Apa asam terkuat di dunia? Pendidikan CSR. https://edu.rsc.org/everyday-chemistry/whats-the-strongest-acid-in-the-world/4014526.article

Ganninger, D. (2020, 26 Oktober). Asam Terkuat di Dunia – Rebusan Pengetahuan . Sedang. https://medium.com/knowledge-stew/the-strongest-acid-in-the-world-eb7700770b78#:%7E:text=Fluoroantimonic%20acid%20is%20the%20strongest,a%20host%20of%20other% 20 zat

SciShow. (2016, 19 Desember). Asam Terkuat di Dunia [Video]. Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=cbN37yRV-ZY