Kereaktifan asam-basa

Presentasi berjudul: "Kereaktifan asam-basa"— Transcript presentasi:

1 Kereaktifan asam-basa
KI 3231 Kereaktifan asam-basa

2 Konsep Asam-Basa Bronsted & Lowry: asam adalah donor proton, basa adalah akseptor proton Lux-Flood: pada sitim leburan oksida. Basa adalah donor oksida, asam adalah akseptor oksida Sistem Pelarut: Asam adalah spesi yang meningkatkan konsentrasi kation khas pelarut tsb, basa adalah spesi yang meningkatkan anion khas pelarut tsb.

3 Contoh 2 H2O  H3O+ + OH- Pelarut asam basa NH4+ + NH2-  2NH3
asam basa produk netral H3+SO4+ + HSO4-  2H2SO4 NH4+ + S2-  NH3 + HS- asam basa basa asam

4 Konsep Asam-Basa Lewis: Basa adalah donor pasangan elektron, asam adalah akseptor pasangan elektron R3N + :BF3  R3NBF3 4CO + Ni  Ni(CO)4 2L + SnCl4  SnCl4L2 2NH3 + Ag+  Ag(NH3)2+

5 Generalisasi Konsep Asam-Basa
Asam: Donasi spesi positif ion hidrogen kation pelarut Basa : Donasi spesi negatif pasangan elektron ion oksida anion pelarut

6 Generalisasi Konsep Asam-Basa
KeAsaman: karakter positif yang dapat direduksi ketika bereaksi dengan basa KeBasaan : karakter negatif yang dapat direduksi ketika bereaksi dengan asam

7 Kekuatan Asam HA(aq) + H2O  A- (aq) + H3O+
K = [H3O]+ [A]-/ [HA] [H2O] Ka = [H3O]+ [A]-/ [HA] HClO4 Ka = H3PO4 Ka1 = 7,5 x 10-3 HCl Ka = H2S Ka1 = 9,1x 10-8 H2SO4 Ka = HCN Ka = 4,9 x 10-10 Untuk asam berbasa banyak terdapat beberapa harga Ka dan umumnya Ka1 >Ka2>Ka3 dst, artinya keasamannya makin menurun.

8 Derajat keasaman Disebut pH = - log [H+]
Untuk asam kuat dengan Ka >>> [H+] = [asam] asumsi a ~1 Untuk asam lemah, [H+] dipengaruhi nilai Ka

9 TUTORIAL-4 Hitung pH larutan berikut HCl 0,1M sebanyak 100ml
HCl 0,1M 100mL + air 100 mL HCl 0,1M 100mL + NaCl 0,1M 100mL HCl 0,1M 100mL + NaOH 0,1M 100mL HCl 0,1M 100mL + NH4OH 0,1M 100mL HCl 0,1M 100mL + HOAc 0,1M 100mL HCl 0,1M 100mL + NaOAc 0,1M100mL HCL 0,1M 100mL + NH4OH 0,1M 300mL

10 TUTORIAL-4 lanjutan Jelaskan apakah zat berikut bersifat asam atau basa NaH2PO4 Na2HPO4 Na3PO4 Diketahui H3PO4, Ka1 =7,1x10-3, Ka2 = 6,2x10-8 dan Ka3= 5,0x10-13

11 Jenis Asam (i) asam aqua [Fe(OH2)63+ + H2O  [Fe(OH2)5OH]2+ + H3O+
notasi E(OH2)n  [H2O-E-OH2]x (ii) asam hidroksi Si(OH)4 notasi E(OH)n  [HO-E-OH] (iii) asam oksi H2SO4 notasi O=E-OH

12 hubungan ([H2O-E-OH2]x[HO-E-OH] O=E-OH
asam aqua -2H+ asam hidroksi -H+ asam oksi

13 Asam oksi Mengandung 1 inti: asam karbonat O=C(OH)2
asam nitrat O=N(OH) asam fosfat O=P(OH)3 asam sulfat O2=S(OH)2 satu inti yaitu C, N, P dan S

14 Asam oksi tersubstitusi
a. Substitusi gugus hidroksil oleh gugus lain asam fluorofosfat O2SF(OH) gugus OH dari asam sulfat diganti F asam aminosulfat O2S(NH2)(OH) gugus OH diganti NH2 b. Substitusi terjadi pada gugus OKSI, asam tiosulfat H2S2O3, satu O disubstitusi oleh S.

15 Kekuatan Asam oksi i. Asam oksi OpE(OH)q memiliki pKa sekitar 8-5p
bila p = 0 maka pKa = 8 bila p = 1 (satu gugus oksi) maka pKa = 3 dst. bertambahnya pKa, asam tersebut makin lemah. ii. bila q > 1 perbedaan pKa sekitar 5 satuan p = 0 H-O-Cl pKa = 7,2 p = 1 H3PO4 pKa(1) =2,1 (2)=7,4 (3)=12,7 p = 2 H2SO4 pKa = -2 p = 3 HClO4 pKa = -10

16 TUTORIAL-5.1 Hitung konsentrasi semua spesi yang mungkin ada pada asam sulfat 0,1M diketahui Ka1 = 102 dan Ka2 =1,2x10-2 [H2SO4] = [HSO4-] = [SO42-] = [H3O+] = [OH-] = Hitung pH asam sulfat 0,1M

17 Tahap-1. H2SO4 + H2O.  H3O+ + HSO4-. Tahap-2. HSO4- + H2O
Tahap-1 H2SO4 + H2O  H3O+ + HSO4- Tahap-2 HSO4- + H2O  H3O+ + SO (0,1-x) (0,1 +x) [HSO4- ] yang terionisasi = x Pers K2 =(0,1+x)(x)/(0,1-x) = 1,2x10-2 Pers kuadrat, x= 0,01 [H2SO4] ~ 0 [HSO4-] = 0,1-0,01 =0,09M [SO42-] = 0,01M [H3O+] = 0,1+0,01 =0,11 [OH-] = kw/0,11 = 9,1x10-14 pH =0,96 ~1

18 TUTORIAL-5.2 Hitung [OH-], pH dan %hidrolisis larutan NaCN 0,1M jika diketahui tetapan hidrolisis ion CN- = 2,5x10-5

19 reaksi. CN- +H2O. . HCN +OH-. 0,1-x. x
reaksi CN- +H2O  HCN +OH- 0,1-x x x K =x2/(0,1-x)= 2,5x10-5 x = [OH-]= 1,6x10-3 M pOH = 2,8 dan pH = 11,2 %hidrolisis = [CN- ] terhidrolisis/ [CN- ]total =1,6%

20 REAKSI Asam-basa Lewis
Kation logam dengan ligan Cu2+ + :OH2  [Cu(OH2)n]2+ Molekul oktet tak lengkap jadi lengkap B(CH3)3 + :NH3  (CH3)3 B NH3 Molekul netral dengan anion CO2 + :OH-  HCO3- Molekul yang tidak mengikuti aturan oktet SiF4 + 2F-  SiF6

21 Reaksi Asam-basa Lewis
Pembentukan kompleks A + :B  A-B BF3 + :NH3  F3B-NH3 Reaksi pendesakan: B-A + :B’ :B + A-B’ Et2O-BF3 + :NC5H5  Et2O + F3B-NC5H5. Reaksi metatesis (pertukaran) A-B + A’-B’  A-B’ + A’-B Et3SiI + AgBr  Et3Si-Br + AgI

22 Parameter keasaman termodinamika
Asam + Basa menghasilkan kompleks A(g)+ :B(g)  A-B(g) Entalpi reaksi pembentukan A-B -H = EAEB + CACB E =parameter interaksi elektrostatis (ionik) C = parameter interaksi kovalen koreksi adanya transfer muatan menjadi -H = EAEB + CACB + RATB Drago et al: JACS 1990, 112, ; ibid. 1991, 113,

23 Asam-basa keras lunak Dikemukakan oleh R.G. Pearson
Dikembangkan oleh Ahrland, Chatt & Davies Pada kompleks halida, atas dasar Kf kompleks Asam keras (a) ikatan I-<Br- <Cl- < F- Asam lunak (b) ikatan I->Br- >Cl- > F-. Kelas (a) interaksi ion > dari kovalen Al3+ kelas (a) karena lebih ionik Hg2+ kelas (b) karena lebih kovalen

24 Asam-keras, lunak Atas dasar kestabilan termodinamika kompleks
Urutan ikatan asam keras : F->>Cl->Br->I- R2O >> R2S R3N >> R3P Urutan ikatan asam lunak : F-<<Cl-<Br-<I- R2O << R2S R3N << R3P Aturannya: Asam Keras cenderung berikatan dengan Basa Keras Asam lunak cenderung berikatan dengan Basa lunak.

25 Polarisabilitas Ionik kovalen keras lunak

26 Potensial ionik KATION
Perbandingan muatan vs ukuran ion Li+ = 17 Be2+ = 64 B3+ = 150 Na+ = 10 Mg2+ = 31 Al3+ = 60 K+ = 8 Ca2+ = 20 Ga3+ = 48 ukuran muatan

27 I-, Se2- dan Te2- As3- dan P3- Anion lunak
Muatan anion besar, ukuran besar I-, Se2- dan Te2- As3- dan P3-

28 Asam-basa pelarut Umumnya pelarut bersifat Basa Lewis seperti air, alkohol, eter, DMSO, DMF . Kebasaan pelarut secara kuantitatif diukur dengan konsep entalpi pembentukan standar(H) kompleks Gutmann : SbCl5 + :B  Cl5Sb-B DONOR NUMBER (DN)= - H

29 Acceptor number(AN) Adalah parameter keasaman pelarut.
Basa standar yang digunakan: trietilfosfin oksida (C2H5)3P Yang diamati pergeseran kimia NMR 31P untuk berbagai pelarut. Skala 0 dipakai pelarut hexana dan skala 100 pada SbCl5.

30 DN dan AN berbagai pelarut
DN AN aseton benzen eter DMSO etanol piridin air Makin tinggi nilai DN makin basa Makin tinggi nilai AN makin asam

31 Hitung parameter keasaman dari data yang diperoleh pada JACS
Tutorial 6.1 Hitung parameter keasaman dari data yang diperoleh pada JACS Buat tabel asam-basa keras dan lunak, mana yang ada pada perbatasan?

32 Tutorial 6.2 Molekul (CH3)2N-PF2 memiliki dua atom donor, mana yang akan berikatan dengan BH3 dan mana yang akan berikatan dengan BF3, jelaskan Dari tabel E dan C, mana yang lebih basa (a) aseton atau DMSO (b) Dimetil sulfida atau DMSO Mengapa sumber merkuri hanya Cinnabar HgS sedangkan sumber seng berupa sulfida, silikat, karbonat dan oksida.