FISIKA SAINS: Identifikasi Asam Basa menggunakan Indikator Alam

I. Nomor Percobaan : 2

II. Judul Percobaan : Identifikasi Asam Basa menggunakan Indikator

Alam

III. Tujuan Percobaan : 1. Membuat Larutan asam dan basa dalam

berbagai konsentrasi

2. Penggunaan indikator untuk menentukan sifat

asam atau basa

3. Mengukur pH larutan dengan indikator alam

IV. Dasar Teori

Asam secara umum merupakan senyawa kimia yang bila dilarutkan dalam air akan menghasilkan larutan dengan pH lebih kecil dari 7. Asam adalah suatu zat yang dapat memberi proton (ion H⁺) kepada zat lain (yang disebut basa), atau dapat menerima pasangan elektron bebas dari suatu basa. Suatu asam bereaksi dengan suatu basa dalam reaksi penetralan untuk membentuk garam. Contoh asam adalah asam asetat.

Secara umum, asam memiliki sifat sebagai berikut:

1. Masam ketika dilarutkan dalam air.

2. Asam terasa menyengat bila disentuh, dan dapat merusak kulit.

3. Asam bereaksi hebat dengan kebanyakan logam, yaitu korosif terhadap

logam.

4. Walaupun tidak selalu ionik merupakan cairan elektrolit.

5. Nilai pH < 7

Basa adalah zat-zat yang dapat menetralkan asam. Secara kimia, asam dan basa saling berlawanan. Basa yang larut dalam air disebut alkali. Jika zat asam menghasilkan ion hidrogen (H+) yang bermuatan positif, maka dalam hal ini basa mempunyai arti bahwa ketika suatu senyawa basa di larutkan ke dalam air, maka akan terbentuk ion hidroksida (OH-) dan ion positif menurut reaksi sebagai berikut. Ion hidroksida (OH-) terbentuk karena senyawa hidroksida (OH) mengikat satu elektron saat dimasukkan ke dalam air.

Secara umum, basa memiliki sifat sebagai berikut:

1. Kaustik

2. Rasanya pahit

Licin seperti sabun
Nilai pH > 7
Mengubah warna lakmus merah menjadi biru
Dapat menghantarkan arus listrik

Teori Asam dan Basa Menurut Arrhenius

Larutan asam dan basa merupakan contoh dari larutan elektrolit. Pada tahun 1884, Svante Arrhenius (1859-1897) seorang ilmuwan Swedia yang memenangkan hadiah nobel atas karyanya di bidang ionisasi, memperkenalkan pemikiran tentang senyawa yang terpisah atau terurai menjadi bagian ion-ion dalam larutan. Dia menjelaskan bagaimana kekuatan asam dalam larutan aqua (air) tergantung pada konsentrai ion-ion hidrogen di dalamnya. Menurut Arrhenius, asam adalah zat yang dalam air melepaskan ion H+, sedangkan basa adalah zat yang dalam air melepaskan ion OH– Jadi pembawa sifat asam adalah ion H+, sedangkan pembawa sifat basa adalah ion OH–. Asam Arrhenius dirumuskan sebagai HxZ, yang dalam air mengalami ionisasi sebagai berikut.

HxZ ⎯⎯→ x H+ + Zx–

Jumlah ion H+ yang dapat dihasilkan oleh 1 molekul asam disebut valensi asam, sedangkan ion negatif yang terbentuk dari asam setelah melepaskan ion H+ disebut ion sisa asam. Basa Arrhenius adalah hidroksida logam, M(OH)x, yang dalam air terurai sebagai berikut.

M(OH)x ⎯⎯→ Mx+ + x OH–

Jumlah ion OH– yang dapat dilepaskan oleh satu molekul basa disebut valensi basa.Asam umumnya merupakan senyawa kovalen. Misalnya gas hidrogen klorida yang merupakan senyawa kovalen, tetapi apabila dilarutkan kedalam air akan terurai menjadi ion-ionnya.

Asam-Basa Bronsted-Lowry

Pada tahun 1923, Johanes Bronsted dan Thomas Lowry mengemukakan bahwa reaksi asam dan basa dapat dipandang sebagai reaksi transfer proton, dan asam-basa dapat didefinisikan dalam bentuk transfer proton.
Menurut teori asam-basa Bronsted-Lowry, suatu asam adalah spesi yang memberikan (donor) proton, sedangkan basa adalah yang bertindak sebagai penerima (akseptor) proton dalam suatu reaksi transfer proton.
Pada reaksi asam Basa Bronsted-Lowry, terdapat dua pasangan asam basa. Pasangan pertama merupakan pasangan antara asam dengan basa konjugasi (yang menyerap proton); dalam hal ini ditandai dengan Asam-1 dan Basa-1. Pasangan kedua adalah pasangan antara basa dengan asam konjugasi (yang memberi proton); dalam hal ini ditandai dengan Basa-2 dan Asam-2. Rumusan kimia pasangan asam-basa konjugasi hanya berbeda satu proton (H+).

Teori tersebut bertentangan dengan yang dikemukakan Arrhenius, yakni bahwa jika ada senyawa yang bersifat asam (menghasilkan ion H+) tidak memiliki hubungan dengan senyawa lain yang bersifat basa (menghasilkan OH-).
Sekarang dapat diungkapkan beberapa cara yang menunjukkan bahwa model asam-basa menurut Bronsted-Lowry lebih luas cakupannya dibandingkan model dari Arrhenius.

Menurut model Bronsted-Lowry :

· Basa adalah spesi akseptor proton, misalnya ion OH-.

· Asam dan basa dapat berupa ion atau molekul.

· Reaksi asam-basa tidak terbatas pada larutan air.

· Beberapa spesi dapat bereaksi sebagai asam atau basa tergantung pada

pereaksi lain.

Teori Asam-Basa Lewis

Di tahun 1923 ketika Bronsted dan Lowry mengusulkan teori asam-basanya, Lewis juga mengusulkan teori asam basa baru juga. Lewis, yang juga mengusulkan teori oktet, memikirkan bahwa teori asam basa sebagai masalah dasar yang harus diselesaikan berlandaskan teori struktur atom, bukan berdasarkan hasil percobaan. Teori asam basa Lewis adalah
Asam: zat yang dapat menerima pasangan elektron.
Basa: zat yang dapat mendonorkan pasangan elektron.

           Semua zat yang didefinisikan sebagai asam dalam teori Arrhenius juga merupakan asam dalam kerangka teori Lewis karena proton adalah akseptor pasangan elektron . Dalam reaksi netralisasi proton membentuk ikatan koordinat dengan ion hidroksida.
        H⁺ + OH^- à H2O
Situasi ini sama dengan reaksi fasa gas yang pertama diterima sebagai reaksi asam basa dalam kerangka teori Bronsted dan Lowry.
        HCl_(g) + NH_3(g)à NH₄Cl_(s)
Dalam reaksi ini, proton dari HCl membentuk ikatan koordinat dengan pasangan elektron bebas atom nitrogen.

           Keuntungan utama teori asam basa Lewis terletak pada fakta bahwa beberapa reaksi yang tidak dianggap sebagai reaksi asam basa dalam kerangka teori Arrhenius dan Bronsted Lowry terbukti sebagai reaksi asam basa dalam teori Lewis. Sebagai contoh reakasi antara boron trifluorida BF3 dan ion fluorida F-.
        BF₃ + F^- à BF₄^-
Reaksi ini melibatkan koordinasi boron trifluorida pada pasangan elektron bebas ion fluorida. Menurut teori asam basa Lewis, BF3 adalah asam. Untuk membedakan asam semacam BF3 dari asam protik (yang melepas proton, dengan kata lain, asam dalam kerangka teori Arrhenius dan Bronsted Lowry), asam ini disebut dengan asam Lewis. Boron membentuk senyawa yang tidak memenuhi aturan oktet, dan dengan demikian adalah contoh khas unsur yang membentuk asam Lewis.

             Karena semua basa Bonsted Lowry mendonasikan pasangan elektronnya pada proton, basa ini juga merupakan basa Lewis. Namun, tidak semua asam Lewis adalah asam Bronsted Lowry sebagaimana dinyatakan dalam contoh di atas.

Indikator asam dan basa

Dalam laboratorium kimia, indikator asam-basa yang biasa di gunakan adalah indikator buatan dan indikator alami. Berikut ini penjelasan tentang indikator asam-basa buatan dan indikator asam-basa alami.

1. Indikator Buatan

Indikator buatan adalah indikator siap pakai yang sudah dibuat di laboratorium atau pabrik alat-alat kimia. Contoh indikator buatan adalah kertas lakmus yang terdiri dari lakmus merah dan lakmus biru, kertas lakmus kertas yang diberi senyawa kimia sehingga akan menunjukkan warna yang berbeda setelah dimasukkan pada larutan asan maupun basa. Warna kertas lakmus akan berubah sesuai dengan larutannya. Perubahan warna yang mampu dihasilkan oleh kertas lakmus sebenarnya disebabkan karena adanya orchein (ekstrak lichenes) yang berwarna biru di dalam kertas lakmus.

Lakmus biru dibuat dengan menambahkan ektrak lamus yang berwarna biru ke dalam kertas putih. Kertas akan menyerap ekstrak lakmus yang selanjutnya dikeringkandalam udara terbuka, sehingga dihasilkan kertas nlakmus biru.kertas lakmus biru pada larutan yang bersifat basa akan tetap biru , karena orchein merupakan anion, sehingga tidak akan bereaksi dengan anion (OH^-).

Kertas lakmus merah dibuat dengan proses yang sama dengan pembuatan kertas lakmus biru, tetapi ditambahkan sedikit asam sulfat atau asam klorida agar warnanya menjadi merah.

Sehingga mekanisme reaksi orchein pada suasana asam akan kembali terjadi. Apabila kertas lakmus merah dimasukkan kedalam larutan yang bersifat asam, warnanya akan tetap merah karena lakmus merah memang merupakan orchein dalam suasana asam. Sedangkan, apabila kertas lakmus merah ditambahkan larutan yang bersifat basa, maka orchein yang berwarna biru akan kembali terbentuk.

2. Indikator Alam

Indikator alam merupakan bahan-bahan alam yang dapat berubah warnanya dalam larutan asam, basa, dan netral. Indikator alam yang biasanya dilakukan dalam pengujian asam basa adalah tumbuhan yang berwarna mencolok, berupa bunga-bungaan, umbi-umbian, kulit buah, dan dedaunan.

Perubahan warna indikator bergantung pada warna jenis tanamannya, misalnya kembang sepatu merah di dalam larutan asam akan berwarna merah dan di dalam larutan basa akan berwarna hijau, kol ungu di dalam larutan asam akan berwarna merah keunguan dan di dalam larutan basa akan berwarna hijau.

Alat Dan Bahan :

Alat :

1. Plat tetes

2. Pipet tetes

3. Gelas kimia

4. Kertas lakmus merah

5. Kertas lakmus biru

Bahan :

1. Buah Naga

2. Ubi ungu

3. Tomat

4. Kol merah

5. Jeruk manis

6. Bunga sepatu

7. Kunyit

8. Wortel

9. Larutan HCl

10. Larutan NaOH

VI. Prosedur Percobaan

. Menyiapkan pelat tetes dan tandailah dengan No.1-8, lalu masukan berturut-turut sebagai berikut:

1. Dalam lubang pelat tetes pertama masukkanlah berturut-turut lima tetes asam klorida (HCl)

2. Ke dalam lubang pelat tetes kedua masukkanlah berturut-turut lima tetes larutan natrium hidroksida (NaOH)

3. Lalu pada plat tetes pertama masing-masing lubang tersebut ditetesi ekstrak buah naga, ubi ungu, tomat, kol merah, jeruk manis, bunga sepatu, kunyit, dan wortel.

4. Lalu pada plat tetes kedua masing-masing lubang tersebut ditetesi ekstrak buah naga, ubi ungu, tomat, kol merah, jeruk manis, bunga sepatu, kunyit, dan wortel.

5. Pada masing-masing lubang dicelupkan kertas lakmus merah dan amati kertas lakmus merah tersebut. Ulangi percobaan tersebut dengan kertas lakmus berwarna biru.

VII. Hasil Pengamatan

No.	Jenis Indikator	Perubahan warna pada larutan
No.	Jenis Indikator	HCl	NaOH
1.	Lakmus merah	Merah	Biru
2.	Lakmus biru	Merah	Biru
3.	Sari buah naga	Ungu	Kuning bening
4.	Sari ubi ungu	Merah tua	Hijau tua
5.	Sari tomat	Pink muda	Orange bening
6.	Sari kol merah	Pink	Kuning bening
7.	Sari jeruk manis	Putih bening	Kuning pucat
8.	Sari bunga sepatu	Pink	Kuning bening
9.	Sari kunyit	Kuning pucat	Kuning terang
10.	Sari wortel	Orange	Orange

VIII. Pembahasan

Berdasarkan hasil pengamatan pada praktikum kali ini tentang identifikasi larutan asam/basa dengan menggunakan indikator alami, menguraikan pada awal percobaan pertama yaitu percobaan dengan menggunakan indikator buatan yaitu kertas lakmus warna merah pada masing-masing bahan larutan yang sudah ditentukan pada praktikum diteteskan ke dalam plat tetes dan dicelupkan potongan kecil kertas lakmus warna merah, sehingga pada masing-masing larutan tersebut mengalami peubahan warna pada kertas lakmus, larutan yang mengalami perubahan warna merah pada kertas lakmus warna biru yaitu bersifat asam contohnya pada asam klorida (HCl).

Sedangkan larutan yang mengalami perubahan warna biru pada kertas lakmus warna merah yaitu larutan yang bersifat basa contohnya pada larutan Natrium klorida (NaOH). Apabila kedua lakmus (biru dan merah) berubah warna menjadi merah, maka larutan itu bersifat asam. Bila kedua lakmus (biru dan merah) berubah warna menjadi biru, berarti larutan tersebut bersifat basa. Kedua lakmus (biru dan merah) warnanya tetap, maka larutan yang diuji tersebut bersifat netral.

Lakmus adalah asam lemah. Lakmus memiliki molekul yang sangat rumit yang akan kita sederhanakan menjadi HLit. “H” adalah proton yang dapat diberikan kepada yang lain. “Lit” adalah molekul asam lemah. Tidak dapat dipungkiri bahwa akan terjadi kesetimbangan ketika asam ini dilarutkan dalam air. Lakmus yang tidak terionisasi adalah merah, ketika terionisasiadalah biru.

Sifat dari masing-masing kertas lakmus tersebut adalah sebagai berikut.

a. Lakmus merah

Lakmus merah dalam larutan asam berwarna merah dan dalam larutan basa berwarna biru.

b. Lakmus biru

Lakmus biru dalam larutan asam berwarna merah dan dalam larutan

basa berwarna biru.

c. Lakmus merah maupun biru dalam larutan netral tidak berubah warna.

Pada percobaan kedua yaitu percobaan dengan menggunakan indicator alami yaitu pada sari buah naga, ubi ungu, tomat, kol merah, jeruk manis, bunga sepatu, kunyit, dan wortel. Pada masing-masing indicator tersebut mengalami perubahan warna yang berbeda-beda. Dan pada indicator alami dan buatan memiliki perbedaan warna yang mencolok. Pada indikator alami memiliki banyak warna yang berbeda-beda dibanding dengan menggunakan indikator buatan warna terbatas.

Indikator universal merupakan campuran dari bermacam-macam indikator yang dapat menunjukkan pH suatu larutan dari perubahan warnanya. Indikator universal ada dua macam yaitu indikator yang berupa kertas dan larutan.

Indikator kertas berupa kertas serap dan tiap kotak kemasan indikator jenis ini dilengkapi dengan peta warna. Penggunaannya sangat sederhana, sehelai indikator dicelupkan ke dalam larutan yang akan diukur pH-nya. Kemudian dibandingkan dengan peta warna yang tersedia.

IX. Kesimpulan

Berdasarkan hasil dari pengamatan pada praktikum kali ini dan pada pembahasan yang telah diuraikan dengan jelas pada percobaan tersebut, sehingga dapat ditarik kesimpulan yaitu sebagai berikut :

1. Larutan asam dan basa merupakan contoh dari larutan elektrolit.

2. Contoh indikator alami adalah buah naga, ubi ungu, tomat, kol merah, jeruk

manis, bunga sepatu, kunyit, dan wortel.

3. Apabila kedua lakmus (biru dan merah) berubah warna menjadi merah, maka

larutan itu bersifat asam. Bila kedua lakmus (biru dan merah) berubah warna

menjadi biru, berarti larutan tersebut bersifat basa. kedua lakmus (biru dan

merah) warnanya tetap, maka larutan yang diuji tersebut bersifat netral.

4. Lakmus adalah asam lemah.

5. Sifat dari masing-masing kertas lakmus tersebut adalah sebagai berikut.

a. Lakmus merah dalam larutan asam berwarna merah dan dalam larutan basa

berwarna biru.

b. Lakmus biru Lakmus biru dalam larutan asam berwarna merah dan dalam