Bagaimanakah anda dapat menurutkan kekuatan asam dari senyawa-senyawa HCl, HClO, HClO2, HClO3, dan HClO4? Paramater apa yang bisa anda gunakan untuk mengukur derajat keasaman senyawaan tersebut?
Trend kekuatan asam diatas dapat ditentukan dengan parameter berikut:
- Kekuatan asamnya akan semakin besar dengan semakin banyaknya oksigen yang terikat pada atom pusat.
- Kekuatan asam akan semakin besar dengan semakin besarnya bilangan oksidasi atom pusat (dalam kasusini adalah atom Cl)
Dengan menggunakan parameter diatas tentunya kamu sudah bisa mengurutkan kekuatan asam dari senyawaan diatas bukan? Untuk mengetahui “Kenapanya” maka anda bisa membaca keterangan berikut ini dan Struktur asam-asam tersebut adalah:
Penjelasan secara kualitatif
Menurut Bronsted-Lowry asam adalah donor proton, jadi kekuatan asam ditentukan oleh seberapa mudah suatu spesies untuk mendonorkan protonnya. Semakin mudah suatu spesies mendonorkan protonnya maka keasamannya akan semakin kuat begitu juga dengan sebaliknya. Mudah tidaknya suatu spesies asam untuk mendonorkan protonnya dapat dilihat dari seberapa besar harga Ka dan seberapa besar asam tersebut terionisasi dalam larutan.
Kita perhatikan senyawaan HClO, HClO2, HClO3, dan HClO4 yang terionisasi dalam air dengan reaksi sebagai berikut:
HClO + H2O -> H3O+ + ClO-
HClO2 + H2O -> H3O+ + ClO2-
HClO3 + H2O -> H3O+ + ClO3-
HClO4 + H2O -> H3O+ + ClO4-
HClO2 + H2O -> H3O+ + ClO2-
HClO3 + H2O -> H3O+ + ClO3-
HClO4 + H2O -> H3O+ + ClO4-
Semakin besar jumlah spesies asam yang terionisasi maka asam tersebut akan semakin kuat dan sebaliknya. Bagaimana kita dapat menentukan asam-asam diatas, yang mana yang akan terionisasi sempurna dan mana yang terionisasi sebagian untuk dapat kita gunakan dalam menentukan kekuatan asamnya?
Cara yang dapat anda gunakan adalah dengan menentukan kestabilan anion sisa asam dalam larutan yaitu anion ClO-, ClO2-, ClO3-, dan ClO4-. Semakin stabil anionnya maka semakin banyak asamnya terionisasi dan otomatis asamnya semakin kuat.
Bagaimana anda dapat menentukan kestabilan anion-anion tersebut? Jawabanya adalah dengan cara melihat bagaimana anion tersebut mendistribusikan muatan negatifnya ( atau dengan kata lain melihat struktur resonansinya). Semakin banyak jumlah atom oksigen maka anion diatas semakin stabil, karena semakin banyak jumlah atom oksigen yang dapat menerima pendistribusian muatan negatifnya, hal ini juga berarti anion tersebut memiliki banyak struktur resonansi.
Sebagai ilustrasi, kita lebih ringan membawa suatu beban bersama 4 orang daripada membawa beban yang sama dengan dua orang saja. Untuk kasus diatas anggap saja bebanya adalah muatan negatif, ion ClO4- dapat mendistribusikan muatan negatifnya pada 4 atom oksigen sedangkan ion ClO3- hanya dapat mendistribusikan muatan negatifnya pada 3 atom oksigen, dua untuk ion ClO2-, dan sayangnya ion ClO- tidak bisa mendistribusikan muatan negatifnya, sehingga ClO4- jauh lebih stabil dibanding anion yang lain.
Dengan demikian urutan anion yang stabil diatas adalah ClO4->ClO3->ClO2->ClO-. Ingat semakin stabil anion artinya semakin banyak asam yang terionisasi sehingga kekuatan asamnya juga semakin besar oleh sebabitu urutan kekuatan asamnya dari yang terbesar adalah HClO4 > HClO3 > HClO2 > HClO.
Dengan melihat harga Ka/pKa
Harga pKa dari asam diatas adalah:
pKa HCl = -8
pKa HClO = 7,53
pKa HClO2 = 2
pKa HClO3 = -1
pKa HClO4 = -10
pKa HClO = 7,53
pKa HClO2 = 2
pKa HClO3 = -1
pKa HClO4 = -10
Semakin kecil harga pKa maka semakin kuat keasamannya, jadi menurut harga diatas maka kekuatan asamnya dari yang terbesar adalah HClO4 > HCl >HClO3 > HClO2 > HClO. Dari data diatas harga pKa HCl, HClO3, dan HClO4 adalah negatif disebabkan asam-asam ini adalah asam kuat. kekuatan HCl adalah bisa dikatakan hampir sama dengan HClO4, kemungkinan ini disebabkan karena HCl dalam bentuk larutan [HCl (aq)] bersifat sebagai senyawa ionik sehingga HCl mudah melepaskan protonnya. (HCl berupa gas merupakan asam lemah karena ikatan H-Cl dalam bentuk gas bersifat kovalen).
Note:
HCl dalam pembahasan yang pertama tidak saya sertakan disebabkan kita tidak bisa membandingkan kekuatan asam HCl secara kualittaif dengan HClO, HClO2, HClO3, dan HClO4 yang merupakan asam oksi. Kita lebih mudah membandingkan kekuatan keasaman HCl secara kualitatif dengan HI, HBr, atau HF.
HCl dalam pembahasan yang pertama tidak saya sertakan disebabkan kita tidak bisa membandingkan kekuatan asam HCl secara kualittaif dengan HClO, HClO2, HClO3, dan HClO4 yang merupakan asam oksi. Kita lebih mudah membandingkan kekuatan keasaman HCl secara kualitatif dengan HI, HBr, atau HF.
referensi pKa
- http://chemweb.unp.ac.za/chemistry/Physical_Data/pKa_values.htm
- http://209.85.175.104/search?q=cache:WLXGgmmeJBAJ:research.chem.psu.edu/brpgroup/pKa_compilation.pdf+pKa+values&hl=en&ct=clnk&cd=1&gl=i
