Asam lemah: pengertian, contoh, manfaat

Asam lemah adalah asam yang tidak terionisasi secara signifikan dalam larutan; yaitu, jika asam, diwakili oleh rumus umum HA, ketika dilarutkan dalam larutan berair, sejumlah besar HA yang tidak terdisosiasi masih akan tetap. Asam lemah berdisosiasi sebagai:

Konsentrasi kesetimbangan reagen dan produk terkait dengan ekspresi konstanta keasaman, (Ka):

Semakin tinggi nilai Ka, semakin banyak pembentukan H + disukai dan semakin rendah pH larutan. Ka asam lemah bervariasi antara 1,8 ×  10⁻¹⁶ dan 55,5. Asam dengan Ka kurang dari 1,8 × 10⁻¹⁶ adalah asam yang lebih lemah dari air. Asam dengan Ka lebih besar dari 55,5 adalah asam kuat dan hampir sepenuhnya terdisosiasi ketika dilarutkan dalam air.

Sebagian besar asam adalah asam lemah. Asam organik membentuk sebagian besar asam lemah. Asam organik umum dalam lingkungan rumah termasuk asam asetat yang ditemukan dalam cuka, dan asam sitrat yang ditemukan dalam buah jeruk; Asam mineral yang lemah termasuk asam borat yang digunakan sebagai antiseptik dan asam fosfat yang ada dalam minuman ringan.

Pengertian Asam Lemah

Asam lemah adalah asam yang tidak sepenuhnya terionisasi ketika dilarutkan dalam air.

Asam lemah adalah asam yang sebagian terdisosiasi dalam larutan berair.

Asam etanoat, secara resmi disebut asam etanoat, adalah asam lemah khas.

Asam lemah adalah asam yang sebagian dipisahkan menjadi ion-ionnya dalam larutan berair atau air. Sebaliknya, asam kuat sepenuhnya berdisosiasi menjadi ion-ion dalam air. Basa konjugat dari asam lemah adalah basa lemah, sedangkan asam konjugat dari basa lemah adalah asam lemah. Pada konsentrasi yang sama, asam lemah memiliki nilai pH yang lebih tinggi daripada asam kuat.

Penentuan asam lemah

Penentuan konsentrasi asam sering dilakukan dengan menggunakan metode titrasi, di mana asam dinetralkan oleh basa di hadapan indikator, sehingga memungkinkan untuk memvisualisasikan “titik ekivalensi”, yang tidak lebih dari volume basa yang ditambahkan. yang memiliki jumlah mol asam yang sama dalam larutan yang Anda inginkan untuk menentukan konsentrasi.

Namun, ketika datang ke asam lemah, kurva titrasi tidak memiliki titik belok yang ditentukan, sehingga titik ekivalensi tidak dapat ditentukan hanya dengan menggunakan indikator.

Metode yang telah digunakan dalam penentuan asam lemah dalam larutan, adalah HPLC (kromatografi cair kinerja tinggi) dan CG (kromatografi gas), namun metode ini memiliki biaya analisis yang tinggi. Untuk mengatasi situasi ini, kita dapat menggunakan metode yang lebih sederhana, seperti analisis potensiometri dengan derivasi berikutnya dari kurva titrasi, atau bahkan aplikasi FMG (fungsi Gran yang dimodifikasi).

Metode FMG dimulai dari massa dan keseimbangan muatan dari spesies yang ada dalam medium, dan FMG diperoleh untuk setiap spesies asam yang ada dalam larutan, sehingga memungkinkan untuk menentukan konsentrasi masing-masing asam yang ada (jika larutan mengandung campuran asam).

Contoh Asam Lemah

• HO₂C₂O₂H– Asam oksalat
• H₂SO₃ – Asam Sulfur
• HSO₄ ^– – Ion hidrogen sulfat
• H₃PO₄– Asam fosfat
• HNO₂ – Asam nitrat
• HF – asam Hydrofluoric
• HCO₂H – Asam metanoat
• C₆H₅COOH – Asam benzoat

Asam lemah lebih umum daripada asam kuat. Mereka ditemukan dalam kehidupan sehari-hari dalam cuka (asam asetat) dan jus lemon (asam sitrat), misalnya.

Contoh Asam lemah  lainnya termasuk:

Asam lemah hanya berdisosiasi sebagian dalam larutan

Asam lemah adalah asam yang tidak sepenuhnya terdisosiasi dalam larutan.

Ini berarti bahwa asam lemah tidak menyumbangkan semua ion hidrogennya (H +) dalam satu larutan.

Asam lemah memiliki nilai Ka yang sangat kecil (dan karenanya nilai pKa lebih tinggi) dibandingkan dengan asam kuat, yang memiliki nilai Ka sangat besar (dan nilai pKa sedikit negatif).

Kebanyakan asam lemah. Rata-rata, hanya sekitar 1% larutan asam lemah terdisosiasi dengan air dalam larutan 0,1 mol / L.

Oleh karena itu, konsentrasi ion H + dalam larutan asam lemah selalu kurang dari konsentrasi spesies yang tidak terdisosiasi, HA.

Contoh asam lemah meliputi: asam asetat (CH3COOH), yang ditemukan dalam cuka, dan asam oksalat (H2C2O4), yang ditemukan dalam beberapa sayuran.

Ionisasi Asam Lemah

Panah reaksi untuk pengion asam kuat dalam air adalah panah sederhana yang menghadap dari kiri ke kanan. Di sisi lain, panah reaksi untuk pengion asam lemah dalam air adalah panah ganda, menunjukkan reaksi maju dan mundur terjadi pada kesetimbangan. Pada kesetimbangan, asam lemah, basa konjugasinya, dan ion hidrogen semuanya ada dalam larutan berair. Bentuk umum dari reaksi ionisasi adalah:

HA ⇌ H⁺+A⁻

Misalnya, untuk asam asetat, reaksi kimia mengambil bentuk:

H₃COOH ⇌ CH₃COO^– + H⁺

Ion asetat (di sisi kanan atau produk) adalah basa konjugasi asam asetat.

Mengapa Asam Lemah Lemah

Apakah suatu asam sepenuhnya terionisasi dalam air tergantung pada polaritas atau distribusi elektron dalam ikatan kimia. Ketika dua atom dalam sebuah ikatan memiliki nilai elektronegativitas yang sama, elektron dibagi secara merata dan menghabiskan waktu yang sama dengan atom (ikatan nonpolar).

Di sisi lain, ketika ada perbedaan elektronegatifitas yang signifikan antara atom, ada pemisahan muatan, di mana elektron lebih tertarik ke satu atom daripada yang lain (ikatan polar atau ikatan ionik). Atom hidrogen memiliki muatan positif ketika terikat pada unsur elektronegatif. Jika ada lebih sedikit kerapatan elektron yang terkait dengan hidrogen, ia menjadi lebih mudah terionisasi dan molekul menjadi lebih asam. Asam lemah terbentuk ketika tidak ada cukup polaritas antara atom hidrogen dan atom lainnya dalam ikatan untuk memungkinkan penghapusan ion hidrogen dengan mudah.

Faktor lain yang mempengaruhi kekuatan asam adalah ukuran atom yang terikat pada hidrogen. Ketika ukuran atom meningkat, kekuatan ikatan antara dua atom menurun. Ini membuatnya lebih mudah untuk memutuskan ikatan untuk melepaskan hidrogen dan meningkatkan kekuatan asam.

Manfaat

Pentingnya asam lemah tidak hanya ditemukan dan secara eksklusif di sektor input industri, tetapi juga muncul pada larutan penyangga atau larutan buffer. Larutan penyangga sangat penting dalam proses biologis, karena banyak enzim hadir dalam organisme hidup hanya mengkatalisasi reaksi dalam kisaran pH yang sempit.

Tetapi pertanyaannya adalah, bagaimana asam lemah berkontribusi pada pembangunan larutan buffer? Jawaban untuk pertanyaan kebetulan ini terletak pada definisi kimia dari larutan buffer: asam lemah dan garam yang sesuai. Mari kita lihat contoh sistem buffer yang paling klasik dan mudah diakses: darah manusia. Banyak bahan kimia terlarut dalam darah kita, termasuk asam dan basa lemah dan, akibatnya, garamnya. PH darah harus, pada orang yang sehat, antara 7,35 dan 7,45, menjadi variasi dari nilai-nilai ini sesuatu yang sangat berbahaya bagi organisme. Variasi sekitar ± 0,4 dalam pH darah dapat menyebabkan organisme ke kondisi yang dikenal sebagai asidosis (ion H + konsentrasi tinggi) dan alkalosis (ion H + konsentrasi rendah), yang dapat menyebabkan perubahan drastis pada fungsi normal sistem saraf, melalui kejang dan kejang otot, memuncak dalam keadaan koma dan kematian.

Selanjutnya, kita akan mengamati kekuatan asam anorganik dan organik utama, juga memberikan prognosis kecil dari manfaat asam lemah di sektor industri.