Apa itu basa konjugasi

Basa konjugat adalah spesies kimia yang terbentuk setelah molekul asam dinetralkan, baik dengan kehilangan proton atau menerima sepasang elektron tidak berpasangan dari basa Lewis . Dengan kata lain, itu adalah produk dari reaksi netralisasi asam-basa yang berasal langsung dari asam aslinya. Asam dan basa konjugatnya secara kolektif disebut pasangan asam-basa konjugat.

Perhatikan reaksi disosiasi asam lemah Brønsted-Lowry berikut ini:

Dalam hal ini, asam adalah reaktan di sebelah kiri, HA, sedangkan di sebelah kanan adalah proton yang dilepaskan oleh asam dan anion, A – , yang ^tertinggal setelah asam kehilangan protonnya.

Alasan mengapa disebut “basa” konjugat adalah karena semua reaksi asam-basa dapat dibalik, bahkan yang melibatkan asam dan basa kuat (hanya konstanta kesetimbangannya yang sangat besar dan kesetimbangannya bergeser jauh ke arah produk). ). Untuk alasan ini, apa yang di satu sisi merepresentasikan ionisasi asam seperti pada persamaan sebelumnya, di sisi sebaliknya merepresentasikan protonasi basa, dalam hal ini, anion A ^– .

Cara mengenali basa konjugat

Dari sudut pandang konsep asam dan basa Brønsted-Lowry, asam adalah zat apa pun yang, ketika dilarutkan dalam air, mampu mengionisasi dan menyumbangkan proton. Karena diubah menjadi basa konjugatnya, satu-satunya perbedaan antara asam dan basa konjugatnya adalah tidak adanya proton.

Selain itu, karena proton itu positif dan membawa karbohidratnya, basa konjugatnya selalu berakhir dengan muatan listrik yang lebih rendah satu unit dari masing-masing asam. Artinya jika asamnya netral, maka basa konjugasinya akan negatif (bermuatan -1), sedangkan jika asamnya positif, maka basa konjugasinya akan netral, begitu seterusnya.

Basa konjugasi dari asam poliprotik

Mengenali basa konjugasi asam monoprotik biasanya mudah, namun, dalam kasus asam poliprotik, beberapa kebingungan dapat muncul. Ini karena kita terkadang menulis reaksi disosiasi asam seperti H ₂ SO ₄ sebagai kehilangan kedua proton dalam satu langkah. Namun, bukan ini yang sebenarnya terjadi.

Semua asam poliprototik mengalami reaksi ionisasi berturut-turut, dan dalam setiap reaksi diubah menjadi basa konjugasi yang berbeda. Kebingungan muncul dari fakta bahwa basa konjugasi pertama dari asam poliprotik masih mempertahankan proton, jadi selain basa konjugasi, mereka juga merupakan asam yang memiliki basa konjugatnya sendiri.

Contoh berikut akan menggambarkan hal ini dengan lebih jelas:

Contoh asam poliprotik dan basa konjugasinya: asam fosfat

Barangkali salah satu contoh terbaik untuk mengilustrasikan kesetimbangan asam poliprotik adalah asam fosfat atau H ₃ PO ₄ . Asam ini dapat kehilangan total tiga proton sesuai dengan reaksi disosiasi reversibel berikut:

Dalam hal ini, asam fosfat (H ₃ PO ₄ ) menjadi ion dihidrogen fosfat (H ₂ PO ₄ ^– ) setelah kehilangan proton, jadi ini adalah basa konjugatnya. Pada saat yang sama, H ₂ PO ₄ ^– adalah asam yang terionisasi pada reaksi kedua menjadi ion hidrogen fosfat (HPO ₄ ^2- ), jadi yang terakhir adalah basa konjugat dari H ₂ PO ₄ ^– , tetapi bukan dari H ₃ PO ₄ . Hal yang sama berlaku untuk ion HPO ₄ ^2- , yang juga merupakan asam (selain menjadi basa konjugat dari H₂ OP ₄ ^– ). Setelah disosiasi, ia menjadi ion fosfat, yang merupakan basa konjugatnya.

Hubungan basa konjugat dengan keasaman asam

Struktur basa konjugat dapat memberi petunjuk tentang keasaman asam apa pun. Menganalisis stabilitas spesies kimia tersebut dan membandingkannya dengan stabilitas struktural asam asli membantu menjelaskan mengapa beberapa asam lebih kuat dari yang lain.

Di antara kriteria stabilitas yang dapat diterapkan pada analisis struktur asam dan basa konjugatnya adalah:

• Oktet penuh: Teori ikatan Lewis menunjukkan bahwa molekul dengan atom yang melanggar aturan oktet kurang stabil dibandingkan molekul yang semua atomnya memiliki oktet penuh.
• Struktur Resonansi: Molekul dengan struktur resonansi lebih banyak lebih stabil daripada molekul dengan struktur resonansi lebih sedikit.
• Aromatisitas: Spesies yang menunjukkan aromatisitas cenderung jauh lebih stabil daripada yang tidak aromatik, dan ini lebih stabil daripada antiaromatik.
• Muatan Total Lebih Rendah: Secara umum, spesies netral cenderung lebih stabil daripada spesies ionik, dan ketika membandingkan ion, spesies dengan muatan bersih lebih sedikit cenderung lebih stabil daripada spesies dengan muatan lebih banyak.
• Pemisahan muatan: ketika membandingkan dua struktur dengan muatan total yang sama, struktur dengan muatan formal lebih sedikit yang dipisahkan antara beberapa atom lebih stabil daripada struktur dengan muatan formal lebih banyak.
• Lokasi muatan formal: antara dua molekul yang memiliki muatan formal yang sama, muatan negatif pada atom yang lebih elektronegatif dan muatan positif pada atom yang kurang elektronegatif akan lebih stabil.

Membandingkan asam dengan basa konjugatnya berdasarkan kriteria stabilitas ini memungkinkan Anda untuk menentukan apakah asam lebih suka dalam bentuk terprotonasi (seperti HA, misalnya) atau terionisasi (seperti A-, misalnya ⁾ .

Jika basa konjugat lebih stabil dari asam, maka asam akan cenderung berdisosiasi dan menjadi lebih kuat, sedangkan jika sebaliknya maka akan menjadi asam lemah.

Contoh asam:pasangan basa konjugasi

Berikut adalah beberapa contoh tambahan dari berbagai asam dan basa konjugatnya masing-masing:

• Asam klorida dan anion klorida (HCl dan Cl ^– )
• Anion bikarbonat dan anion karbonat (HCO ₃ ^– dan CO ₃ ^2- )
• Kation amonium dan amonia (NH ₄ ⁺ dan NH ₃ )
• Asam sulfat dan bisulfat (H ₂ SO ₄ dan HSO ₄ ^– )

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). Diambil dari https://espanol.libretexts.org/@go/page/1911