KEKUATAN ASAM dan BASA dalam KIMIA ORGANIK

Asam organik, yang biasanya mengandung setidaknya satu kelompok karboksil, adalah senyawa yang sangat serbaguna dengan berbagai aplikasi untuk industri seperti barang-barang konsumsi, makanan dan minuman, obat-obatan, dan bahan kimia. Mereka diproduksi baik dari bahan baku berbasis minyak bumi melalui sintesis kimia multi-langkah atau dari sumber daya terbarukan melalui biosintesis mikroba. Senyawa target INCOVER - asam sitrat, asam itakonat, dan asam α-Ketoglutarat - mengandung gugus fungsi tambahan (mis. Asam hidroksi atau oksokarboksilat) dan memiliki potensi luar biasa untuk produksi bioteknologi yang efektif oleh bioproses berbasis ragi .

Berikut beberapa contoh serta kegunaan asam organik:

1. Asam sitrat, asam tricarboxylic 6-karbon, adalah salah satu bahan kimia massal terpenting di dunia yang hanya diproduksi oleh biosintesis. Asam sitrat digunakan dalam banyak proses industri sebagai pembersih, pembersih kaca, penstabil warna, penambah asam dan penambah rasa. Berikut struktur asam sitrat: 
   
2. Asam itakonat , asam dikarboksilat 5-karbon tak jenuh, digunakan secara eksklusif untuk aplikasi teknis. Oleh karena itu, asam itakonat adalah komponen aplikasi seperti poliester, plastik, resin, perekat atau pelapis. Ini secara eksklusif diproduksi secara mikroba oleh budidaya jamur Aspergillus terreus . Berikut rumus molekul asam itakonat:
   
3. α-ketoglutaric acid (KGA) , asam 5-karbon dicarboxylic yang saat ini diperdagangkan sebagai bahan kimia khusus dan halus, berbagai aplikasi termasuk digunakan sebagai bahan pembangun untuk sintesis heterocycles dan elastomer baru atau sebagai aditif dalam persiapan diet dan solusi infus. Saat ini, KGA disintesis secara kimia menggunakan berbagai rute.

Keseluruhan asam dan basa tidak pada taraf yang sama untuk dapat terionisasi dan berdisosiasi. Dan menghasilkan bahwa asam dan basa itu tidaklah mempunyai kekuatan yang sama agar dapat menghasilkan H+ dan OH-. Permisalan kuat dan lemah menunjukkan kesanggupan larutan asam dan basa dapat menghantarkan listrik kuat yang disebut asam dan basa kuat, maka sebaliknya yang menghantarkan listrik lemah maka disebut asam dan basa lemah.

Kekuatan asam dan basa dapat diketahui berdasarkan:

1. Energi ionisasinya

Contoh:

Diketahui diatas adalah asam karbokislat, dimana urutannya sesuai dengan energi ionisasinya.

2. Efek induksi

3. Resonansinya

4. Efek sterik

Asam atau basa yang menghantarkan listrik dengan kuat mengandung sejumlah besar ion dan disebut asam atau basa kuat dan asam atau basa yang menghantarkan listrik hanya sedikit ion dan disebut asam atau basa lemah .

Kekuatan ikatan asam dan basa tersirat oleh jumlah relatif molekul dan ion yang ada dalam larutan. Asam kuat kebanyakan memiliki ion dalam larutan, oleh karena itu ikatan yang menahan yaitu ion positif dan ion negatif bersama-sama harus lemah. Asam kuat mudah pecah menjadi ion. Sedangkan ssam lemah sebagian besar ada sebagai molekul dengan hanya beberapa ion dalam larutan, oleh karena itu ikatan yang mengikat yaitu ion positif dan ion negatif bersama-sama harus kuat. Asam lemah tidak mudah pecah sebagai ion tetapi tetap terikat bersama sebagai molekul.

Asam atau basa dengan ikatan kuat ada terutama sebagai molekul dalam larutan dan disebut asam atau basa "lemah". Asam atau basa dengan ikatan lemah mudah berdisosiasi menjadi ion dan disebut asam atau basa "kuat". Asam dan basa berperilaku berbeda dalam larutan berdasarkan pada kekuatannya. "Kekuatan" asam atau basa adalah ukuran seberapa mudah molekul terionisasi dalam air.

Istilah "kuat" dan "lemah" dalam konteks ini tidak berhubungan dengan seberapa korosif atau kerasnya zat tersebut, tetapi hanya kemampuannya untuk terionisasi dalam air. Kemampuan suatu zat untuk makan melalui bahan lain atau merusak kulit lebih merupakan fungsi dari sifat-sifat asam itu, serta konsentrasinya. Meskipun, asam kuat lebih berbahaya secara langsung pada konsentrasi yang lebih rendah, asam kuat tidak lebih berbahaya daripada asam lemah.

Berikut tabel grafik kekuatan asam dan basa :

Grafik diatas  menunjukkan kekuatan relatif pasangan asam-basa konjugat. Sejauh mana basa membentuk ion hidroksida dalam larutan tergantung pada kekuatan basa relatif terhadap ion hidroksida, seperti yang ditunjukkan pada kolom terakhir pada gambar. Basa kuat, seperti salah satu yang berada di bawah ion hidroksida, menerima proton dari air untuk menghasilkan 100% asam konjugat dan ion hidroksida. Basa-basa yang terletak di antara air dan ion hidroksida menerima proton dari air, tetapi campuran ion hidroksida dan basa menghasilkan. Basa yang lebih lemah dari air (yang berada di atas air dalam kolom basa) tidak menunjukkan perilaku dasar yang dapat diamati dalam larutan air.


Permasalahan:
1.

Dari dua asam karboksilat diatas, dilihat asam karboksilat yang pertama tidak ada substituen, kemudian asam karboksilat yang kedua ada substituen Cl. Dan diketahui asam karboksilat nomor dua lebih bersifat asam dibandingkan nomor satu. Bagaimana kehadiran substituen elektronegatif seperti Cl pada asam karboksilat yang kedua dapat mempengaruhi tingkat keasaman asam karboksilat?

2.

Dari ketiga asam karboksilat diatas, diketahui asam karboksilat yang pertama lebih asam dibandingkan yang kedua, dan yang kedua lebih asam jika dibandingkan yang ketiga. Ketiga asam karboksilat diatas semuanya sama-sama terdapat substituen elektronegatif Cl, tetapi lokasinya saja yang berbeda. Lantas bagaimana lokasi substituen (Cl) dapat mempengaruhi tingkat keasaman asam karboksilat ?

3.HCl (Asam Klorida) Ketika ditempatkan dalam air, hampir setiap molekul HCl terpecah atau berpisah sempurna menjadi ion H+ dan ion Cl- . Lantas bagaimana dengan HF (Asam Fluorida), apakah hasil pemecahan atau pemisahan akan sempurna juga seperti HCl? Jelaskan pendapat kalian?