“ASAM BASA KERAS LUNAK”
A. Teori HSAB
HSAB theory HSAB konsep adalah singkatan dari “hard soft acids and base” (asam basa lemah) atau yang biasa dikenal sebagai asam basa pearson, HSAB digunakan dalam ilmu kimia untuk menjelaskan kesetabilan senyawa, mekanisme reaksi, „hard‟ menunjukkan spesies yang kecil dan dan mempunyai charge yang tinggi (charge kriteria yang berlaku pada asam) dan kepolaran yang kecil. Teory ini digunakan dalam konteks qualitative ketimbang deskripsi quantitative yang membantu untuk mengetahui faktor utama terjadinya reaksi kimia. Hal ini terutama pada logam transisi . Ralph Pearson memperkenalkan HSAB awal tahun 1960 sebagai upaya untuk menghubungkan anorganik dan organik Theory asam lunak bereaksi lebih cepat dengan basa lunak dan membentuk ikatan yang kuat, sedangkan asam keras bereaksi lebih cepat dan membentuk ikatan kuat dengan basa kuat. HSAB merupakan teori yang menjelaskan tentang keras lunaknya suatu asam dan basa. konsep ini menentukan kekuatan suatu ion logam tetapi sekali lagi bahwa konsep ini berbeda dengan asam-basa kuat dan lemah seperti pembagian asam-basa secara umumnya. B. Asam Basa Keras Lunak
R.G Pearson awal tahun 1960 mengusulkan bahwa asam basa lewis dapat diklasifikasikan sebagai asam basa lunak (soft) atau keras (hard). Asam basa lunak adalah asam basa b asa yang elektron-elektron valensinya mudah terpolarisasi atau terlepaskan, sedangkan asam basa keras adalah asam basa yang tidak mempunyai elektron valensi atau yang elektron atau elektron valensinya sukar terpolarisasi. Dengan kata lain asam ba sa lunak mempunyai sifat terpolarisasi tinggi dan asam basa keras mempunyai mempun yai sifat terpolarisasi rendah. Konsep ini kemudian dikenal dengan nama HSAB yang singkatan dari “hard soft acids and base” (asam basa keras lemah) atau atau yang biasa dikenal sebagai asam basa pearson. Perason (1963) mengemukakan suatu prinsip yang disebut Hard disebut Hard and Soft Acid Base (HSAB). Ligan-ligan dengan atom yang sangat elektronegatif dan berukuran kecil merupakan basa keras, sedangkan ligan-ligan dengan atom yang elektron terluarnya mudah terpolarisasi akibat pengaruh ion dari luar merupakan basa lemah. Sedangkan ion-ion logam yang berukuran kecil namun bermuatan positif besar, elektron terluarnya tidak mudah dipengaruhi oleh ion dari luar, ini dikelompokkan kedalam asam keras, sedangkan ion-ion logam yang berukuran kecil namun
bermuatan positif besar, elektron terluarnya tidak mudah dipengaruhi oleh ion dari luar, ini dikelompokkan kedalam asam keras, sedangkan ion-ion logam yang bermuatan besar dan bermuatan kecil atau nol, elektron terluarnya mudah dipengaruhi oleh ion lain, dikelompokkan kedalam asam lemah. 1. Syarat-Syarat Asam-Basa Keras (Hard):
a) Jari-jari atom kecil b) Bilangan oksidasinya tinggi c) Polaritasnya rendah d) Elektronegatifitasnya tinggi Contoh-contoh asam keras
Contoh-contoh basa keras
+
H
-
+
Na
OH
-
OR
+
Li
-
F
+
K
Ti4
+
Cl
-
Cr 3
+
NH3
Cr 6
+
CH3COO
-
BF3 +
R 3C
N2H4 CO3
2-
2. Syarat-Syarat Asam-Basa Lunak (Soft) :
a) Jari-jari atom b) Bilangan oksidasinya rendah c) Polaritasnya tinggi d) Ekektronegatifitasnya rendah Contoh-contoh asam lunak
Contoh-contoh basa lunak
Hg
+
H
Hg2
2+
RS
Pt
-
4+
I
2+
PR 3
+
SCN
Pd
Ag
-
-
BH3 +
Au
CO C6H6
Asam keras membentuk senyawa garam yang stabil dengan basa keras. Adapun asam lunak membentuk senyawa garam yang stabil dengan basa lunak. oleh karena itu, jika tubuh kita keracunan Cadmium yang merupakan asam lunak sebaiknya kita menetralisirnya dengan mengkonsumsi makanan yang mengandung basa lunak seperti RS- misalnya terdapatpada susu. Tetapi, jika tubuh kita keracunan asam keras seperti Cromium, kita harus pula mengkonsumsi makanan yang mengandung basa keras seperti OR- yang misalnya terdapat pada kunyit. jadi, tidaklah tepat mengkonsumsi susu jika kita keracunan cromium begitupun tidak tepat jika kita mengkonsumsi kunyit bila keracunan Cadmium karena logam berat itu tetap tidak akan keluar dari tubuh. Menurut prinsip HSAB, asam keras akan berinteraksi dengan basa keras untuk membentuk kompleks, begitu juga asam lemah dengan basa keras untuk membentuk kompleks, begitu juga asam lemah dengan basa lemah. Interaksi asam keras dengan basa keras merupakan interaksi ionik, sedangkan interaksi asam lemah dengan basa lemah merupakan, interaksinya lebih bersifat kovalen. Konsep HSAB dapat menjelaskan kesetabilan senyawa. Konsep ini juga digunakan dalam konteks kualitatif daripada kuantitatif yang membantu untuk mengetahui faktor utama terjadinya reaksi kimia, terutama pada logam transisi. Asam lunak bereaksi lebih cepat dengan basa lunak dan membentuk ikatan yang kuat, sedangkan asam keras bereaksi lebih cepat dan membentuk ikatan kuat dengan basa kuat. Asam keras dan basa keras cenderung mempunyai atom yang kecil/radius ionik, oksidasi tinggi, kepolaran rendah, dan keelektronegatifan tinggi. Sedangkan asam dan basa lunak cenderung mempunyai:atom yang besar, tingkat oksidasi rendah, dan elektronegatifan rendah. Asam basa keras biasanya membentuk ikatan ionik, sedangkan asam basa lunak membentuk ikatan kovalen. Kekerasan suatu asam basa diukur untuk mengetahui kecenderungan terjadinya perubahan formasi atau bentuk. Peran klasifikasi Pearson adalah untuk meramalkan reaksi berba gai macam spesies, yaitu asamasam keras memilih bersenyawa dengan basa-basa keras, dan asam-asam lunak memilih bersenyawa dengan basa-basa lunak. Klasifikasi tersebut juga bermanfaat untuk meramalkan pilihan ikatan dan juga menunjukkan sintesis tingkat oksidasi abnormal dalam suatu logam.
Secara umum ion-ion logam yang terletak pada bagian kiri dai sistem periodik unsur bersifat asam keras, sedangkan logam pada golongan utama sebelah kanan dari sistem periodik unsur bersifat asam lunak. Selain itu juga terdapat daerah batas yang terletak antara keras-lunak karena tidak ada perbedaan yang tajam antara keras dan lunak., yaitu umumnya terdapat pada logamlogam transisi. Tori HSAB (hard soft acid and base) yang menggolongkan asam dalam tiga kategori (asam keras, sedang dan asam lunak) dan basa juga dalam tiga kategori (basa keras, sedang dan basa lunak) merupakan pengembangan dari teori asam basa lewis. Asam lewis meliputi : +
1. H , karena memiliki orbital kosong 1s. 2. Senyawa yang kekurangan elektron valensi menurut aturan oktet, seperti BeH2, AlH3, dan BH3. 3. Spesies yang memiliki kemampuan untuk menambah elektron valensinya lebih dari 8, seperti PR 3, dan SR 2. 4. Spesies yang memiliki ikatan rangkap polar sehingga memiliki kutub positif sehingga dapat menarik pasangan elektron, seperti R 2C=O, O=C=O, dan O=S=O. Basa lewis meliputi: -
1. Carbanion, R 3C:
2. NH3, PH3, AsH3, SbH3, dan basa konjugasinya dan turunanya (PR 3 dll) 3. H2O, H2S, basa konjugasinya dan turunanya. 4. Anion-anion halide 5. Senyawa yang memiliki ikatan rangkat dua dan ikatan rangkap tiga dan ion-ionnya.
“Kl asif ik asi Kelas
Keras
” L un ak-Keras Asam Basa Lewis
Asam +
+
+
Basa
+
H , Li , Na , K 2+
2+
2+
H2O, NH3, N2H4 2+
-
Be , Mg , Ca , Sr 4+
3+
6+
2+
-
-
F , Cl , OH , ROH, R 2O 7+
3+
3+
Ti ,Cr , Cr , Mn , Mn , Fe , Co 3+
BF3, BCl3, Al , AlCl3, AlH3 4+
CO2, Si
HX (molekul ikatan hydrogen)
-
-
-
NO3 , ClO4 , CH3COO 2-
2-
2-
O , CO3 , SO4 PO4
3-
+
+
+
+
+
+
Daerah
Fe , Co , Ni , Cu , Zn , Sn , Pb
batas
C6H5 , NO , Sb , Bi , SO2
+
+
+
+
3+
+
3+
+
SO3
+
2+
2+
2+
2+
-
-
H , C2H4, C6H6, CO, SCN 2+
4+
Hg2 , Hg , Cd , Pd , Pt , Pt +
-
2-
-
Cu , Ag , Au . CH3Hg Lunak
-
C6H5 NH2, N3 , N2, NO2 , Br
+
Br 2, Br , I2, I , O, Cl, Br, I, N,
-
CN , I
-
2-
S , S2O3
2-
Atom-atom Logam Konsep HSAB ini dapat juga meramalkan terjadi tidaknya suatu reaksi melalui suka tidak suka, yaitu asam keras cenderung suka dengan basa keras dan asam lunak cenderung suka dengan basa lunak. Berikut ini adalah contoh dari suatu reaksi suka dan tidak suka:
HgF2(g) + BeI2(g) → HgI2(g) + BeF2(g)
lunak-keras keras-lunak→lunak -lunak keras-keras
-
-
CH3HgOH(aq) + HSO3 (aq) → CH3HgSO3 (aq) + HOH(l)
lunak-keras keras-lunak→lunak -lunak keras-keras Dari contoh diatas dapat dilihat bahwa pasangan asam keras basa keras (BeF2 dan HOH) -
terbentuk dari ikatan kovalen, sedangkan pasangan asm lunak basa lunak (HgI2 dan CH3HgSO3 ) membentuk ikatan kovalen. Selain dapat meramalkan tarjadi tidaknya suatu reaksi, teori HSAB juga dapat meramalkan pergeseran arah suatu reaksi (kesetimbangan), seperti contoh dibawah ini: +
+
+
+
BH (aq) + CH3Hg (aq) ↔ CH3HgB (aq) + H (aq) B = basa Dari contoh diatas, apabila basa (B) adalah basa keras maka reaksi akan bergeser ke arah kiri dan apabila basa (B) adalah basa lunak maka reaksi akan bergeser ke arah kanan. Kation basa keras membentuk kompleks dimana interaksi coulomb sederhana lebih dominan. Sedangkan kation basa lunak membentuk kompleks dimana ikatan kovalen lebih penting. Konsep asam basa keras lunak juga dapat diterapkan pada molekular netral, dimana, Ikatan Asam keras : R 3P << R 3 N , R 2S << R 2O Ikatan Asam Lunak : R 2O << R 2S , R 3 N << R 3P Jadi dari keterangan di atas dapat disimpulkan
1. Asam keras cenderung berikatan dengan basa keras 2. Asam lunak cenderung berikatan dengan basa lunak 3. Interaksi asam-basa keras cenderung bersifat elektrostatik
4. Interaksi asam-basa lunak cenderung bersifat kovalen C. Super Asam
Superasam (Bahasa Inggris: superacid) adalah sejenis asam yang mempun yai keasaman lebih besar daripada 100% asam sulfat yang mempunyai fungsi keasaman Hammett (H0) −12. Superasam yang secara komersial tersedia meliputi asam trifluorometanasulfonat (CF3SO3H), dikenal sebagai asam triflat, dan asam fluorosulfat (FSO3H). Kedua senyawa tersebut memiliki keasaman sekitar seribu kali lebih kuat (memiliki nilai H0 yang lebih negatif) daripada asam sulfat. Superasam yang paling kuat dihasilkan dari kombinasi asam Lewis kuat dan asam Brønsted kuat. Istilah superasam pertama kali diasciptakan oleh James Bryant Conant pad a tahun 1927 untuk menjelaskan asam-asam yang memiliki keasaman lebih besar da ri asam mineral. George A. Olah diberikan penghargaan Nobel pada tahun 1994 atas investigasinya terhadap superasam dan penggunaannya dalam pemantauan karbokation. "Asam ajaib" Olah (Bahasa Inggris: Olah's "magic acid"), dinamakan demikian atas kemampuannya menyerang hidrokarbon, dihasilkan dengan mencampur antimon pentafluorida (SbF5) dan asam fluorosulfat. Superasam yang paling kuat, asam fluoroantimonat, adalah kombinasi dari hidrogen florida dan +
−
SbF5. Dalam sistem ini, HF melepaskan unsur seiring proton (H ) dengan pengikatan F oleh −
antimon pentafluorida. Anion yang dihasilkan (SbF6 ) merupakan nukleofil yang lemah sekaligus basa lemah. Proton secara efektif menjadi "telanjang", hal inilah yang bertanggung 19
jawab atas keasam sistem ini yang ekstrem. Asam fluoroantimonat 2×10 kali lebih kuat dari 100% asam sulfat, dan dapat menghasilkan larutan dengan nilai H0 sebesar – 25. Olah menunjukkan bahwa pada 140 °C, FSO3H – SbF5 akan mengubah metana menjadi butil tersier karbokation, sebuah reaksi yang dimulai dari protonasi metana: +
CH4 + H → CH5 +
+
+
CH5 → CH3 + H2 +
+
CH3 + 3CH4 → (CH3)3C + 3H2
D. Referensi
Asam Basa Keras dan Lunak. (online), http://kimiaundiup.blogspot.com/2011/05/teori-asam basa-keras-lunak-hsab-hard.html, diakses 09 Juli 2013.
Krisnandi, Yuni. Tanpa tahun. Sistematika Teori Asam Basa.(online), (http://repository.ui.ac.id/contents/koleksi/11/6a05eb96b17e24a135ab727576a013dedadcb0dc.pd f), diakses 09 Juli 2013). Sugiyarto, Kristian Handoyo. Tanpa tahun. K IMIA ANORGANIK I: Dasar-dasar Kimia Anorganik Nonlogam. Yogyakarata: Jurusan Pendidikan Kimia, FMIPA, Universitas Negeri Yogyakarta. http://littlepieceofchemistry.blogspot.com/2012/11/asam-basa-keras-lunak.html, diakses, selasa 09 Juli 2013 http://cumanuliss.blogspot.com/2012/10/konsep-asam-basa-keras-lunak.html, diakses, selasa 09 Juli 2013
