BAB III
KEKUATAN ASAM BASA
3.1. Asam
a. pKaH2O: + HA H3O+ + A-
[HA]Ka =
[H3O+] [ A-]
pKa = -log Ka
Makin kecil harga pKa maka asam kuat, pKa besar berarti asam lemah
b. Sumber keasaman
1. kekuatan ikat H-A
2. Keelektronegatifan A
3. Faktor-faktor yang memantapkan A- dibandingkan dengan HA
4. sifat pelarut
c. Pengaruh pelarut
pelarut polar akan mensolvasikan senyawa ionic dan polar, sehingga ion-ion yang mungkin terbentuk akan distabilkan oleh solvasi.
H Y H O-H
H
OH
H Y-
H
H
H
OH
OHHO
nH2O ++
d. Asam alifatik sederhana gugus penarik e- (penginduksi +) kelimpahan e- berkurang.
gugus pendorong e- (penginduksi -) kelimpahan e- meningkat.
> metil (Me) merupakan penginduksi negatif
CH3COOH MeCH2COOH
Me2CHCOOH Me3CCOOH
Me(CH2)2COOH Me(CH2)3COOHpKa = 4,76 4,88
4,86 5,05
4,82 4,86
atom C yang terhibridisasi sp2 dan sp
HC C COOHH2C CH
COOH
pKa= 1,84pKa= 4,25
e. Asam alifatik terganti gugus
pengaruh gugus halida pada posisi
CH3COOH MeCH2COOH
F CH2
COOH
Cl CH2
COOH
Br CH2
COOH
I CH2
COOH
Cl CH
COOH
Cl
Cl C COOH
Cl
ClpKa = 4,76 4,88
2,57
2,86
2,90
3,16
1,25 0,65
pengaruh halida sejenis pada posisi 2,3,4
Me CH2
CH2
COOH Me CH2
CH
COOH
Cl
H2C CH2
CH2
COOH
Cl
Me CH
CH2
COOH
Cl
4,82 2,84
4,52 4,06
gugus lain penarik electron : R3N+ , CN, NO2 , SO2R , CO , CO2R
O2N CH2
COOH EtOOC CH2
COOH
Me3+N C
H2COOH H2C COOHMeOC
1,68 3,35
1,83 3,58
f. Fenol
pengaruh substituen (–NO2) pada bensena
(Z) (Z)
O- O
N+N+
O-O O--O
pKa
C6H5OH 9,95
o-O2NC6H5OH 7,23
m-O2NC6H4OH 8,35
p-O2NC6H4OH 7,14
2,4-(O2N)2C6H3OH 4,01
2,4,6-(O2N)3C6H2OH 1,02
pengaruh metil (pendorong electron)
pKa
C6H5OH 9,95
o-MeC6H5OH 10,28
m-MeC6H4OH 10,08
p-MeC6H4OH 10,19
g. Asam karboksilat aromatik
pengar uhmetil
pKa
C6H5COOH 4,20
m-MeC6H4COOH 4,24
p-MeC6H4COOH 4,34
pengaruh substituen (–NO2) pada bensena
C
N+
O-O
pKa
C6H5COOH 4,20
o-O2NC6H5COOH 2,17
m-O2NC6H4COOH 3,45
p-O2NC6H4COOH 3,43
3,5-(O2N)2C6H3COOH 2,83
O O
beberapa gugus lain C
X
O O pKa
Ho- 4,20m-4,20p-4,20
Cl2,943,833,99
Br2,853,814,00
OMe4,094,094,47
OH2,984,084,58
berakibat pada kemudahan H+ dilepas:
O
H
C
O
O H
O
H
C
O
O
_
-H+
h. Asam dikarboksilat
pengaruh posisi 2,3,4, dst:
HCOOH HOOCCOOH
H3CCOOH HOOCCH2COOH
H3CCH2COOH HOOCCH2CH2COOH
C6H5COOH HOOCC6H4COOH
3,77 1,23
4,76 2,83
4,68 4,19
4,17 o-2,98 m-3,46 p-3,51
pengaruh sterik:
(Z)
O
O
H
O
O
H
(Z)
O
O
H
O
O
(E)
O
O
H
O
HO
cis-butendioat, pKa= 1,92 trans-butendioat, pKa= 1,92
_
-H+
3.2. BASA
pKa = -log Ka
pKb = 14 + log Ka
a. pKb, dan pKa
pKb besar pKa Kecil , dan sebaliknya
b. Basa Alifatik
pengaruh metil dan etilNH3
Me NH2
Et NH2
Me
NH
Me
Me
NMe
Me
NH
Et
EtEt
NEt
Et
9,25
10,64 10,77 9,80
10,67 10,9310,88
kebasaan butyl amina sebagai berikut:
BuNH2 Bu2NH Bu3N
Gugus Cl, NO2 menurunkan kebasaan
c. Basa aromatik
ex:
pengaruh alkil:C6H5NH2 C6H5NHMe C6H5NMe2 MeC6H4NH2
4,62 4,84 5,15 o- 4,38 m- 4,67 p- 5,10
pengaruh nitro:
.NH2 N+H2 N+H2 N+H2
-
-
-
:
NH2
N+-O
O
N+H2
N+-O
O-
PhNH2 NO2C6H4NH2
4,62 o- -0,28 m- 2,45 p- 0,98
:
pengaruh OH, dan Ome
PhNH2 HOC6H4NH2 MeOC6H4NH2 4,62 o- 4,72 o- 4,49 m- 4,17 m-4,20 p- 5,30 p-5,29
NH2
OMe
N+H2
O+Me
:
3.3. KATALIS ASAM/BASA
a. Katalis asam khusus dan umum
Katalis asam khusus: secara khas hanya asam tertentu yang mengkatalisis ex. H3O
+
Laju = k[H3O+][MeCH(OEt)2]
mekanismenya:
Me CH
OEt
OEt
Me CH
OEt
H+O Et
Me CH
O+Et Me CH
O
+ EtOH
+ H3O+ cepat lambat cepat
+ EtOH
Katalis asam umum: tidak ada asam yang secara khas mengkatalisis reaksi.
Laju = kH3O+[H3O+][MeCH(OEt)2] + kHA[HA][MeC(OEt)2]
Me C
OEt
OEt
OEt
H A
Me C+
OEt
O Et
H2OMe C OEt
O
+ EtOH
lambat
cepat
mekanismenya:
b. Katalis Basa khusus dan umum
katalis basa khusus hanya basa tertentu yang mengkatalisis reaksi, Ex. OH-
Laju = k[OH-][Me2C(OH)CH2COMe]
katalis basa umum semua basa bias mengkatalisis reaksi mengkatalisis reaksi.
Laju = kOH-[OH-][MeCOMe] + kMeCO2-[MeCO2-][MeCOMe]