Keasaman dan kebasaan senyawa organik

1.  Keasaman dan Kebasaan

Menurut teorinya yang dikatakan asam dan basa suatu senyawa adalah apapabila suatu zat sembarangbaik dalam bentuk molekul ataupun ion dapat menyumbangkan ion H⁺ berfungsi sebagai pendonor proton disebut sebagai asam. Sedangkan suatu zat baik dalam bentuk ion ataupun molekulnya dapat menerima proton atau digunakan sebagai aseptor proton dapat disebut sebagai basa (Vogel, 1982).

pH digunakan untuk menunjukan tingkat keasaman atau kebasaan. Asam merupakan zat yang memiliki sifat-sifat yang spesifik, misalnya memiliki rasa asam, dapat merusak permukaan logam juga lantai marmer atau sering disebut dengan korosif. Asam juga dapat bereaksi dengan logam dan menghasilkan gas hydrogen, sebagai indikator sederhana terhadap senyawa asam sedangkan basa merupakan istilah kimia yang digunakan untuk semua zat yang dapat menetralkan asam. Selain karena kemampuan basa yang dapat menetralkan asam, basa pun memiliki kemampuan untuk melarutkan minyak dan debu, sehingga basa digunakan untuk berbagai keperluan. Pengukuran derajat keasaman darisuatu senyawa dapat digunakan alat yang disebut sebagai pH meter dan kertas lakmus. Cara kerja kertas lakmus adalah apabila senyawa yang diukur dengan kertas lakmus dapat merubah dari lakmus biru menjadi lakmus merah maka senyawa tersebut adalah asam sedangkan sebaliknya untuk senyawa basa (Kasmadi dan Gatot, 2006).

Penjelasan tentang asam dan basa menurut Svante Arrhenius tidak memuaskan untuk menjelaskan tentang sifat asam basa pada larutan yang bebas air atau pelarutnya bukan air. Misalnya asam asetat akan bersifa asam bila dilarutkan kedalam air tetapi ternyata sifat asam tersebut tidak tampak ketika dilarutkan dalam benzene. Dari kenyataan tersebut, Johannes Brosted dan Thomas Lowry secara terpisah mengusulkan bahwa yang berperan dalam memberikan sifat asam dan basa suatu larutan adalah ion H⁺ atau Proton. Menurut konsep Brosted Lowry mengenai asam dan basa, suatu asam adalah zat yang dapat memberikan ion hydrogen yang bermuatan positif atau proton (H⁺). Basa didefinisikan sebagai zat yang dapat menerima H⁺ (Fessenden dan Fessenden, 1983).

            Derajat keasaman suatu senyawa berkisar dari 1 sampai 12. Dikatakan senyawa organik memiliki sifat asam apabila memiliki pH <7 (1-6). Namun yang dikatakan sebagai senyawa basa dalam rentang >7 (8-14). Untuk pH 7 sendiri dapat dikatakan sebagai senyawa yang memiliki sifat netral contohnya air. Semakin kecil pH konsentrasi ion H⁺ maka sifatnya akan semakin asam atau dikatakan sebagai asam kuat. Sedangkan untuk basa apabila dalam suatu senyawa memiliki konsentrasi ion OH^- semakin banyak dapat dikatakan senyawa tersebut memiliki sifat basa kuat. Perbedaan asam dan basa organik yaitu :

Tabel 1. Perbedaan Asam dan Basa

Asam	Basa
Memiliki rasa asam apabila dilarutkan dalam air	Memiliki rasa yang pahit
Asam terasa menyengat apabila disentuh	Terasa licin seperti sabun apabila disentuh
Bereaksi kuat dengan logam atau bersifat korosif terhadap logam	Bersifat kaustik yaitu dapat merusak kulit bila konsentrasinya tinggi
Dapat menghantarkan listrik (elektrolit)	Mmerupakan senyawa elektrolit (dapat menghantarkan arus listrik)

2.  Konsep pH, pOH dan pKw

Jika terjadinya ionisasi terhadap air dan jumlah molekul air yang terionisasi sangatlah sedikit, maka konsentrasi H₂O akan dianggap tetap sehingga harga K[H₂O] akan menjelaskan nilai yang tetap. Harga K[H₂O] dilambangkan dengan Kw atau yang biasa disebut sebagai tetapan kesetimbangan air dengan persamaannya sebagai berikut :

Ketsetimbangan air atau Kw  dapat berubah apabila suhu yang diberikan diubah pula. Reaksi ionisasi air merupakan salah satu reaksi edoterm, sehingga dapat menyebabkan kenaikan harga Kw apabila suu dinaikkan pula. Umumnya pada suhu 25°C harga Kw adalah 10^-14. , pH merupakan fungsi negatif logaritma dari konsentrasi ion H⁺ dalam suatu larutan dengan persamaannya

Jika dilihat dari jumlah ion yang dihasilkan, asam dapat dibedakan menjadi asam kuat dan asam lemah yaitu asam yang mudah terionsasi dan banyak menghasilkan H⁺ dalam larutannya disebut sebagai asam kuat sedangkan yang dimaksud dengan asam lemah adalah asam yang sedikit terionisasi dan menghasilkan sedikit ion H⁺ dalam larutannya. Contoh senyawa asam adalah HCl, HBr, HI, H₂SO₄ dan HNO₃.

Umumnya basa terbentuk dari senyawa ion yang mengandung gugus hidroksida OH^- di dalamnya. Berdasarkan daya hantar listriknya basa dapat dibedakan menjadi basa yang terionisasi sempurna (basa kuat) contohnys KOH, NaOH dan Ba(OH)₂ dengan basa yang sedikit terionisasi dalam air (basa lemah) contohnya NH₃ dan Al(OH)_3. Dalam menyatakan kebasaan suatu larutan dapat ditentukan dengan persamaan berikut :

3.     Faktor Yang Mempengaruhi

Suatu senyawa jika diberikan faktor yang dapat meningkatkan kestabilan anionnya maka faktor ini akan menaikkan keasaman dan apabila dalam suatu senyawa diberikan faktor yang dapat mengurangi kestabilan anionnya maka akan menyebabkan penurunan keasaman. Suatu senyawa dapat bersifat asam ataupun basa dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor. Hal ini dikarenakan senyawa tidak dapat stabil bila diganggu contoh untuk senyawa yang dapat mengalami sifat asam dan basa yakni asam karboksilat dan amina:

a.   Pengaruh Ionisasi Pada Keasaman

Dalam air asam karboksilat berada pada kesetimbangan dengan ion karboksilat dan ion hidrogen. Besarnya ionisasi dalam air  menunjukkan suatu ukuran dari kekuatan asam. Lebih besar jumlah ionisasi, lebih kuat asamnya. Asam karboksilat umumnya asam yang lebih lemah dari pada H₃O⁺ apa bila berada dalam larutan air, kebanyakan molekul asam karboksilat tidak terionisasi. Kekuatan asam dinyatakan sebagai konstanta asam Ka, yang menyatakan konstanta kesetimbangan ionisasi dalam air

Dimana : [RCO₂H]                           = molaritas dari RCO₂H

[RCO₂^-]                            = molaritas dari RCO₂^-

[H₃0⁺] atau [H⁺]               = molaritas dari [H₃0⁺] atau [H⁺]

Dengan kata lain dapat dikatakan bahwa nilai Ka yang lebih besar menandakan bahwa tingkat keasamannya yang kuat dikarenakan [RCO₂^-] dan [H⁺] lebih besar. Namun kenaikan harga Ka akan menurunkan harga pKa, dimana pKa merupakan pangkat negatif dalam Ka. Sakah satu reaksi turunan asam karboksilat :

b.   Gugus Yang Berperan Sebagai Sifat Kebasaan

Suatu sel di dalam tubuh bisa saja memiliki dua gugus atau lebih yang berlainan contoh senyawa organik dalam tubuh glisin. Glisin merupakan senyawa yang memiliki gugus karboksil dan juga berlaku sebagai amina dimana senyawa ini merupakan golongan asam amino yang merupakan blok penyusun protein. Gugus amino merupakan salah satu gugus yang dapat bertindak sebagai basa. Hal ini dikarenakan amino dapat mengambil suatu proton atau menarik proton dari larutan ang ada di sekitarnya dengan persamaan reasi berikut :

Proses ini akan menyebabkan hasil akhir gugus amino dengan muatan +1, keadaannya di dalam sel (Campbell, et al., 2002)

 pertanyaan 

1. kenapa senyawa yang memiliki gugus karboksil dapat bersifat asam ?

Daftar Pustaka

Campbell, N. A., J. R. Reece dan L. G. Mitchell. 2002. Biologi Edisi Kelima Jilid 1. Jakarta: Erlangga.

Fessenden, R.J dan J.S. Fessenden. 1983. Kimia Organik Edisi Kedua. Jakarta: Erlangga.

Kasmadi dan L. Gatot. 2006. Kimia Dasar II. Semarang: Universitas Negeri Semarang.

Vogel. 1982. Analisa Anorganik Kualitatif. Jakarta: PT. Kalman Media Pusaka.