Asem

Asem (kang asring diwakili kanthi rumus umum HA) kanthi umum wujud senyawa kimia kang manawa dilarutaké ing banyu bakal ngasilaké larutan kanthi pH luwih cilik saka 7. Ing dhéfinisi modhérn, asem iku dat kang bisa mènèhi proton (ion H⁺) marang dat liya (kang karan basa(kimia)), utawa bisa nampa pasangan èlèktron bébas saka siji basa. Réaksi asem karo basa ing réaksi panetralan bakal mbentuk garam. Conto |tuladhané asem yaiku asem asetat (ditemoaké ing cukak) lan asem sulfat (digunaaké ing batré utawa aki montor). Asem lumrahé rasané masem utawa kecut; sanajan mangkono, nyicipi rasa asem, mligi asem pekat, bisa mbebayani lan ora kaprayogakaké.

Sapérangan dhéfinisi asem

Istilah "asem" wujud pertalan saka istilah kang dipigunaaké kanggo prakara kang padha ing basa-basa Éropa kaya acid (basa Inggris), zuur (basa Walanda), utawa Säure (basa Jerman) kang kanthi barès gegandhéngan karo rasa masem utawa kecut. Ing kimia, istilah asem duwé arti kang luwih mirunggan. Ana telung dhéfinisi asem kang umum ditampa ing kimia, yaiku dhéfinisi Arrhenius, Brønsted-Lowry, lan Lewis.

Arrhenius: Miturut dhéfinisi iki, asem iku dat kang ngundhakaké konsèntrasi ion hidronium (H₃O⁺) nalika dilarutaké ing banyu. Dhéfinisi kang sepisanan ditelaaké déning Svante Arrhenius iki mbatesi asem lan basa kanggo dat-dat kang bisa larut ing banyu.
Brønsted-Lowry: Miturut dhéfinisi iki, asem iku kang mènèhi protonProton marang basa. Asem lan basa kang gegandhengan mau sinebut pasangan asem-basa konjugatKonjugat. Brønsted lan Lowry kanthi kapisah nelaaké dhéfinisi iki, kang nyakup dat-dat kang ora larut ing banyu (ora kaya ing dhéfinisi Arrhenius).
Lewis: Miturut dhéfinisi iki, asem iku panampa pasangan èlèktron saka basa. Dhéfinisi kang ditelaaké déning Gilbert N. Lewis iki bisa nyakup asem kang ora ngandhung hidrogen utawa proton kang bisa dipindhahaké, kaya wesi(III) klorida. Dhéfinisi Lewis bisa uga dijelasaké kanthi téyori orbital molekul. Lumrahé, siji asem bisa nampa pasangan èlèktron ing orbital kosongé kang paling asor (LUMO) saka orbital karisi kang paling dhuwur (HOMO) saka siji basa. Mila, HOMO saka basa lan LUMO saka asem nggabung mbentuk orbital molekul ikatan.

Sanajan dudu wujud téyori kang paling amba cakupané, dhéfinisi Brønsted-Lowry wujud dhéfinisi kang paling umum digunaaké. Ing dhéfinisi iki, kaasaman siji senyawa ditemtokaké déning kastabilan ion hidroniumHidronium lan basa konjugat kang larut nalika senyawa mau wis mènèhi proton ing njeron larutan papan asem iku ana. Stabilitas basa konjugat kang luwih dhuwur nedahaké kaasaman senyawa mau kang luwih dhuwur.

Sistem asem/basa béda karo réaksi rédoks; ora ana owah-owahan bilangan oksidasi ing réaksi asem-basa.

Sifat-sipat

Lumrahé, asem duwé sipat kaya mangkéné:

Rasa: masem utawa kecut nalika dilarutaké ing banyu.
Sentuhan: asem krasa nyengat yèn didumuk, mligi yèn asamé asem kuwat.
Karéaktifan: asem réaksiné hebat karo sapérangan gedhé logam, yaiku korosif marang logam.
Hantaran listrik: asem, sanajan ora mesthi ionik, wujud èlèktrolit.

Sifat kimia

Ing banyu, réaksi kasetimbangan iki dumadi antarané siji asem (HA) lan banyu, kang duwé peran minangka basa,

HA + H₂O ↔ A^- + H₃O⁺

Tetapan asem iku tetapan kasetimbangan kanggo réaksi HA karo banyu:

$K_{a}={\frac {[{\mbox{H}}_{3}{\mbox{O}}^{+}][{\mbox{A}}^{-}]}{[{\mbox{HA}}]}}$

Asem kuwat duwé aji K_a kang gedhé (yaiku, kasetimbangan réaksi anané adoh ing tengen, ana akèh H₃O⁺; mèh kabèh asem kaurai). Umpamané, aji K_a kanggo asem klorida (HCl) yaiku 10⁷.

Asem lemah duwé aji K_a kang cilik (yaiku, cukup akèh cacahé HA lan A^- ana bebarengan ing larutan; sithik cacahé H₃O⁺ ana ing larutan; asem mung kaurai sapérangan). Umpamané, aji K_a kanggo asem asetat yaiku 1,8 × 10⁻⁵.

Asem kuwat nyakup asem halida-HCl, HBr, lan HI. (Nanging, asem fluorida, HF, rélatif lemah.) Asem-asem okso, kang lumrahé ngandhung atom pusat kanthi bilangan oksidasi dhuwur kang dikupengi oksigèn, uga cukup kuwat; nyakup HNO₃, H₂SO₄, lan HClO₄. Akèh-akèhé asem organik wujud asem lemah.

Larutan asem lemah lan garam saka basa konjugaté mbentuk larutan penyangga.

Sajarah

Sekitar taun 1800, akèh kimiawan PrancisPrancis, kalebu Antoine Lavoisier, kanthi kléru duwé keyakinan manawa kabèh asem ngandhung oksigèn. Lavoisier Lavoisierndhéfinisikaké asem minangka dat ngandhung oksigènOksigèn amarga kawruhé marang asem kuwat mung winates ing asem-asem okso lan amarga panjenengané ora mengertèni komposisi sabeneré saka asem-asem halida, HCl, HBr, lan HI. Ya Lavoisier kang mènèhi jeneng oksigèn saka tembung basa YunaniYunani kang artiné "pambentuk asem". Sawisé unsur klorinKlorin, brominBromin, lan iodinIodin kaidhèntifikasi lan ora anané oksigèn ing asem-asem halidaHalidi tinemu déning Sir Humphry Davy taun 1810, dhéfinisi déning Lavoisier mau kudu ditinggalaké.

Kimiawan InggrisInggris ing wektu iku, kalebu Humphry DavyHumphry Davy, duwé keyakinan yèn kabèh asem ngandhung hidrogen. Kimiawan SwèdhenSwèdhen Svante Arrhenius banjur nggunakaké landhesan iki kanggo ngembangaké dhéfinisiné bab asem. Panjenengané nelaaké téoriné taun 1884.

Ing taun 1923, Johannes Nicolaus Brønsted saka Dhènemarken lan Martin Lowry saka Inggris nelaaké dhéfinisi protonik asem-basa kang banjur dikenal kanthi jeneng rong èlmuwan iki. Dhéfinisi kang luwih umum diajokaké déning Lewis ing taun kang padha, njelasaké réaksi asem-basa minangla prosès transfer pasangan èlèktron.

Panggunaan asem

Asem duwé sapérangan kagunaan. Asem asring digunaaké kanggo ngilangi karat saka logam ing prosès kang karan "pengawetasaman" (pickling). Asem bisa digunaaké minangka èlèktrolit ing njeron batré sel teles, kaya asem sulfat kang digunaaké ing njeron batré mobil. Ing awaké manungsa lan sapérangan kéwan, asem klorida wujud péranganing asem lambung kang disekresiaké ing njeron lambung kanggo mbantu mecah protéin lan polisakarida uga ngubah proenzim pepsinogen kang inaktif dadi enzim pepsin. Asem uga digunaaké minangka katalis; umpamané, asem sulfat akèh banget digunaaké ing prosès alkilasi nalika gawé bènsin.