Asam Basa Brownsted-Lowry

Apakah sobat Materi Kimia SMA sudah tau bahwa Fakta menunjukkan, banyak reaksiasam dan basa  yang tidak melalui pembentukan ion H⁺atau OH^–? Misalnya reaksi antara HCl(g) dan NH₃(g). Persamaannya:

HCl(g) + NH₃(g) → NH₄Cl(s)
Menurut Arrhenius, reaksi HCl dan NH₃ dalam fasa gas tidak dapat dikategorikan sebagai reaksi asam basa karena tidak membentuk ion H⁺ dan OH^–, padahal kedua senyawa itu adalah asam dan basa. Akibat keterbatasan teori Arrhenius, pada 1923, Johanes Bronsted dan Thomas Lowry mengemukakan teori asam basa berdasarkan transfer proton (ion H⁺). Dikenal dengan teori asam basa Brownsted-Lowry.

Menurut Bronsted-Lowry, dalam reaksi yang melibatkan transfer proton, asam adalah spesi yang bertindak sebagai donor proton, sedangkan basa adalah spesi yang bertindak sebagai akseptor proton.

Proton (ion H+) dalam air tidak berdiri sendiri melainkan terikat pada molekul air karena atom O pada molekul H₂O memiliki pasangan elektron bebas yang dapat digunakan untuk berikatan kovalen koordinasi dengan proton membentuk ion hidronium, H₃O⁺. Persamaan reaksinya:
H₂O(l) + H⁺(aq) → H₃O⁺(aq)
Teori asam-basa Bronsted-Lowry dapat diterapkan terhadap reaksi HCl dan NH₃. Dalam fasa gas, HCl dan NH₃ tidak terionisasi karena keduanya molekul kovalen yang tergolong reaksi asam basa.
HCl(g) + NH₃(g) →NH₄Cl(s)
HCl = Asam; NH₃ = Basa; NH₄Cl = Garam
Pada reaksi tersebut, molekul HCl bertindak sebagai donor proton (asam), dan molekul NH₃ bertindak sebagai akseptor proton (basa).
Menurut Bronsted-Lowry, reaksi asam basa yang melibatkan transfer proton membentuk keadaan kesetimbangan. Contoh reaksi antara NH₃ dan H₂O, arah panah menunjukkan bahwa proton menerima pasangan elektron bebas dari NH₃, dan ikatan N–H terbentuk. persamaan reaksinya sebagai berikut.

Reaksi ke kanan, NH3 menerima proton dari H₂O. Jadi, NH₃ adalah basa dan H₂O adalah asam. Pada reaksi kebalikannya, NH₄⁺ donor proton terhadap OH^–. Oleh sebab itu, ion NH₄⁺ adalah asam dan ion OH^– adalah basa. Spesi NH₃ dan NH₄⁺ berbeda dalam hal jumlah protonnya. NH₃ menjadi ion NH₄⁺ melalui pengikatan proton, sedangkan ion NH₄⁺ menjadi NH₃ melalui pelepasan proton. Spesi NH₄⁺ dan NH³seperti ini dinamakan pasangan konjugat asam basa.
Pasangan konjugat asam basa terdiri atas dua spesi yang terlibat dalam reaksi asam basa, satu asam dan satu basa yang dibedakan oleh penerimaan dan pelepasan proton. Asam pada pasangan itu dinamakan asam konjugat dari basa, sedangkan basa adalah basa konjugat dari asam. Jadi, NH₄⁺ adalah asam konjugat dari NH₃ dan NH₃ adalah basa konjugat dari NH₄⁺.
Menurut Bronsted-Lowry, kekuatan asam basa konjugat adalah kebalikannya. Jika suatu senyawa merupakan asam kuat, basa konjugatnya adalah basa lemah. Kekuatan asam basa konjugat dapat digunakan untuk meramalkan arah reaksi asam basa. Suatu reaksi asam basa akan terjadi jika hasil reaksinya merupakan asam lebih lemah atau basa lebih lemah. Dengan kata lain, reaksi akan terjadi ke arah pembentukan spesi yang lebih lemah.

Berdasarkan kekuatan asam basa konjugat, suatu spesi dapat berperan sebagai asam maupun sebagai basa bergantung pada jenis pereaksinya. Spesi seperti ini disebut ampiprotik.
Contoh:
Reaksi antara ion HCO₃^– dan HF serta reaksi antara ion HCO₃^– dan ion OH^–, persamaan kimianya:

Pada reaksi pertama, ion HCO₃^– menerima proton dari HF maka ion HCO₃^– bertindak sebagai basa.
Pada reaksi kedua, HCO₃^– memberikan proton kepada ion OH^– maka ion HCO₃^–bertindak sebagai asam. Jadi, ion HCO₃^– dapat bertindak sebagai asam dan juga bertindak sebagai basa. Spesi seperti ini dinamakan ampiprotik.
Teori selanjutnya yang akan sobat pelajari di kelas XI adalah asam basa Lewis