Setidaknya ada dua faktor yang dapat digunakan memprediksi apakah suatu asam atau basa tergolong asam kuat atau basa kuat. Kekuatan asam dapat ditinjau dari keelektronegatifan atom pusat asam serta kestabilan anion (basa konjugasinya) setelah asam tersebut melepaskan proton. Semakin stabil anion sisa asamnya maka asam tersebut semakin kuat. Bila basa konjugasi tidak stabil maka ia dapat bereaksi balik dengan H+ membentuk asam semula.
Sedikit petunjuk yang mudah diingat karena ini yang kasat mata, untuk memudahkan perkiraan kekuatan asam kita dapat melihat selisih jumlah H dan O dalam asam-asam oksi (asam yang mengandung O). Semakin sedikit selisih H dan O maka sifat asamnya semakin lemah, sebaliknya semakin banyak selisih H dan O maka sifat asamnya semakin kuat.
Ini hanya berlaku unsur asam sejenis misalnya:
HNO2 (jumlah O = 2, jumlah H = 1, selisih jumlah O dan H = 2 - 1 = 1) → HNO2 asam lemah.
HNO3 (jumlah O = 3, jumlah H = 1, selisih jumlah O dan H = 3 - 1 = 2) → HNO3 asam kuat.
H2SO3 (jumlah O = 3, jumlah H = 2, selisih jumlah O dan H = 3 - 2 = 1) → H2SO3 asam lemah.
H2SO4 (jumlah O = 4, jumlah H = 2, selisih jumlah O dan H = 4 - 2 = 2) → H2SO4 asam kuat.
H3PO3 (jumlah O = 3, jumlah H = 3, selisih jumlah O dan H = 3 - 3 = 0) → H3PO3 asam lemah.
H3PO4 (jumlah O = 4, jumlah H = 3, selisih jumlah O dan H = 4 - 3 = 1) → H3PO4 asam lemah.
HClO (jumlah O = 1, jumlah H = 1, selisih jumlah O dan H = 1 - 1 = 0) → HClO asam lemah.
HClO2 (jumlah O = 2, jumlah H = 1, selisih jumlah O dan H = 3 - 1 = 1) → HClO2 asam lemah. HClO3 (jumlah O = 3, jumlah H = 1, selisih jumlah O dan H = 3 - 1 = 2) → HClO3 asam kuat.
HClO4 (jumlah O = 4, jumlah H = 1, selisih jumlah O dan H = 4 - 1 = 3) → HClO4 asam kuat.
Ada juga yang menyimpulkan bahwa semakin tinggi bilangan oksidasi atom pusat dari asam oksi semakin kuat sifat asamnya. Ini benar adanya berdasarkan fakta, dan ini sejalan dengan hanya melihat jumlah selisih H dan O pada asam-asam tersebut. Namun untuk perbandingan kekuatan asam oksi dari fosfat terjadi perkecualian H3PO4 < H3PO3 < H3PO2. Urutannya justru semakin kecil biloks atom pusat ia semakin kuat sifat asamnya. Penjelasan tentang hal ini sila simak lebih lanjut di Keunikan Sifat H3PO4, H3PO3, H3PO2.
Walau tidak 100% benar, secara umum dapat disimpulkan, bahwa bila selisih H dan O sama dengan 2 atau lebih maka asam tersebut tergolong sebagai asam kuat. Ini sekadar prediksi kasar.
Yang terjadi sebenarnya adalah semakin banyak selisih H dan O semakin stabilit basa konjugasi dari asam-asam tersebut. Semakin tinggi stabilitas basa konjugasi, semakin kuat sifat asamnya. Misal untuk basa konjugat HClO4 atau sisa asam setelah melepas H+ menghasilkan ClO4–, ia sangat stabil karena terjadi delokalisasi muatan negatif ke banyak atom O di sekitar atom pusat Cl, semakin banyak struktur resonansinya. Bila anion semakin stabil maka untuk bereaksi kembali dengan H+ semakin kecil peluangnya. Oleh karena itu dalam larutannya ia mengalami ionisasi secara sempurna sehingga sifat asamnya kuat.
Bagaimana dengan asam oksi dengan atom pusat berbeda? Dengan jumlah atom O yang sama karena bilangan oksidasi atom pusat sama tinjauan yang mungkin adalah keelektronegatifan dari atom pusat.
Misalnya membandingkan kekuatan asam HClO4 dengan HBrO4, diketahui Cl dan Br ini adalah unsur segolongan. Dalam tabel periodik unsur letak Cl di atas Br. Keelektronegatifan Cl > Br. Semakin elektronegatif, tarikan ke atom O pada gugus O-H menjadi semakin kuat sehingga proton (H+) semakin mudah lepas, semakin mudah melepas H maka sifat asamnya semakin kuat.
Ketika membandingkan kekuatan asam dalam asam oksi, semakin besar bilangan oksidasi dari atom pusat, semakin kuat asamnya dan jika bilangan oksidasi sama, kata kunci yang dapat digunakan semakin elektronegatif atom pusatnya, semakin kuat asamnya.
Sama halnya ketika mengamati sifat asam/basa dari oksida-oksida krom, CrO (biloks Cr = +2), Cr2O3(biloks Cr = +3), CrO3 (biloks Cr = +6). Oksida-oksida ini bila "bereaksi dengan air", CrO (biloksnya paling rendah) akan membentuk basa Cr(OH)2, dan CrO3 (biloksnya paling tinggi) akan membentuk asam (H2CrO4). Sementara Cr2O3 bersifat amfoter, ia dapat bereaksi dengan asam membentuk garam dari ion [Cr(H2O)6]3+ dan dapat bereaksi dengan basa membentuk garam dari ion [Cr(OH)6]3–.
Ingat definisi oksida asam (oksida yang dapat bereaksi dengan air membentuk asam atau bila bereaksi dengan basa membentuk garam); oksida basa (oksida yang dapat bereaksi dengan air membentuk basa atau bila bereaksi dengan asam membentuk garam); oksida amfoter (oksida yang dapat bereaksi dengan membentuk asam/basa atau bila direaksikan dengan asam/basa akan menghasilkan garam).
Khusus keasaman HX
HX (tidak mengandung O), semakin besar ukuran jari-jari kovalen X ikatannya semakin lemah, semakin lemah ikatan akan menyebabkan H semakin mudah lepas, semakin mudah lepas ikatan H, sifat HX semakin asam. Selain itu dengan ukuran jari-jari anion yang semakin besar setelah X melepaskan H muatan negatif akan terdistribusikan ke permukaan yang lebih besar. Anion yang berukuran lebih kecil menjadi relatif tidak stabil, ia terkonsentrasi pada area yang kecil dan akan kembali membentuk HX seperti pada anion F, sehingga secara keseluruhan HF menjadi tidak semuanya bisa terdisosiasi.
Bagaimana dengan basa?
Untuk basa yang mempunyai ke-sama-an unsur seperti Fe(OH)2 dan Fe(OH)3 kita dapat mengaitkannya dengan ukuran jari-jari kation atau kerapatan muatan positifnya. Semakin kecil jari-jari kationnya maka kerapatan muatan positifnya semakin tinggi. Semakin rapat muatan positifnya semakin kuat elektron ditarik ke dirinya.
Dengan demikian basa yang dibentuknya semakin lemah dengan kata lain ia cenderung lebih asam. Kecenderungan asam Fe(OH)2 < Fe(OH)3 dan sebaliknya kecenderungan kekuatan basa Fe(OH)2 > Fe(OH)3.
Selain dua contoh ini maka sifat umum kebasaan dapat menggunakan sifat periodik basa dalam tabel periodik. Dalam golongan yang sama sifat basa suatu unsur semakin meningkat dari atas ke bawah, dan semakin berkurang dari kiri ke kanan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar