Asam/Basa Kuat vs Lemah: Derajat Ionisasi — Kimia Kelas 11–12

Setelah ini kamu bisa membedakan elektrolit kuat (ionisasi penuh) dan lemah (ionisasi sebagian) dengan derajat ionisasi dan Ka atau Kb.

Dua botol berlabel asam berdiri di meja lab: HCl 0,1 M dan asam cuka 0,1 M. Konsentrasinya sama, tetapi lampu penguji pada HCl menyala terang, sementara pada asam cuka hanya redup. pH HCl adalah 1, sementara asam cuka sekitar 3. Mengapa? Padahal keduanya asam dengan konsentrasi sama. Jawabannya: HCl terurai sempurna menjadi ion, tetapi asam cuka hanya sebagian. Inilah beda asam kuat dan lemah. Coba pilah contohnya di bawah.

Seret tiap contoh ke jenis yang sesuai (Asam kuat atau Asam lemah), lalu tekan Periksa.

Asam kuat terurai sempurna

Asam kuat adalah asam yang terionisasi sempurna di air — setiap molekul asam berubah menjadi ion H-plus dan anionnya. Tidak ada molekul asam yang tersisa utuh. Contoh asam kuat yang umum: HCl, HBr, HI, HNO3, HClO4, dan H2SO4 (tahap pertama). Karena terurai sempurna, konsentrasi ion H-plus sama persis dengan konsentrasi awal asam. Basa kuat seperti NaOH dan KOH juga terurai sempurna menjadi ion OH-minus. Inilah sebabnya lampu penguji menyala terang dan pH sangat rendah.

Asam kuat adalah asam yang terionisasi sempurna dalam air sehingga derajat ionisasinya sama dengan satu. Asam lemah adalah asam yang hanya sebagian terionisasi, sehingga derajat ionisasinya kurang dari satu.

Pasangkan ciri elektrolit kuat dan lemah.

Asam lemah dan derajat ionisasi

Asam lemah hanya sebagian yang terurai di air. Sebagian besar molekul tetap utuh, hanya sedikit yang melepaskan H-plus. Contoh: asam cuka CH3COOH hanya sekitar 1 persen yang terurai pada konsentrasi 0,1 M. Derajat ionisasi (alfa) menyatakan berapa bagian dari mol awal yang berhasil terurai. Tetapan ionisasi (Ka untuk asam, Kb untuk basa) menyatakan kekuatan ionisasi — Ka besar berarti asam relatif kuat, Ka kecil berarti asam sangat lemah. Asam cuka Ka sekitar 1,8 kali 10 pangkat minus 5.

Bagi ciri derajat ionisasi.

Lihat ionisasi penuh dan sebagian sebagai bangun.

Hitung sendiri derajat ionisasi.

Bayangkan asam sebagai pasukan prajurit yang harus melepas baju (melepas proton). Asam kuat seperti prajurit disiplin: semuanya melepas baju seketika — derajat ionisasi 100 persen. Asam lemah seperti pasukan setengah enggan: hanya sebagian yang melepas baju, sisanya tetap berbaju. Meskipun jumlah prajurit awalnya sama (konsentrasi sama), jumlah baju yang lepas (H-plus) jauh berbeda — itulah sebabnya pH HCl dan asam cuka berbeda meski konsentrasinya sama.

Coba dulu di kertas, baru buka.

Soal. Suatu asam lemah HA 0,1 M memiliki derajat ionisasi 0,02 (2 persen). Tentukan konsentrasi H-plus dan pH-nya.

$[\text{H}^+] = \alpha \cdot [\text{HA}] = 0{,}02 \times 0{,}1 = 0{,}002 = 2 \times 10^{-3}$ M.

$\text{pH} = -\log(2 \times 10^{-3}) = 3 - \log 2 \approx 3 - 0{,}3 = 2{,}7$ .

Bila asam kuat 0,1 M, pH = 1. Asam lemah pH 2,7 — jauh kurang asam karena hanya sebagian yang terurai.

Jebakan: mengira konsentrasi sama berarti pH sama. Yang benar: konsentrasi sama tidak menjamin pH sama. Asam kuat 0,1 M pH 1, tetapi asam lemah 0,1 M bisa pH 3 — karena asam lemah hanya sebagian yang terurai. Selalu cek jenis asamnya dulu.

Jebakan: menganggap Ka kecil berarti asam tidak berbahaya. Yang benar: asam lemah tetap berbahaya pada konsentrasi tinggi atau volume besar. Ka mengukur kekuatan ionisasi, bukan toksisitas. Asam sianida HCN sangat lemah (Ka kecil) tetapi sangat beracun.

Asam kuat terionisasi sempurna; derajat ionisasi alfa sama 1.
Asam lemah terionisasi sebagian; alfa kurang dari 1.
Asam kuat umum: HCl, HNO3, H2SO4; basa kuat: NaOH, KOH.
Asam lemah umum: CH3COOH, HCN; basa lemah: NH3.
Ka besar = asam kuat; Ka kecil = asam lemah.