Istilah "asam" merupakan terjemahan dari
istilah yang digunakan untuk hal yang sama dalam bahasa-bahasa Eropa
seperti acid (bahasa Inggris), zuur (bahasa Belanda), atau Säure (bahasa
Jerman) yang secara harfiah berhubungan dengan rasa masam. Dalam kimia,
istilah asam memiliki arti yang lebih khusus. Terdapat tiga definisi
asam yang umum diterima dalam kimia, yaitu definisi Arrhenius,
Brønsted-Lowry, dan Lewis.
Arrhenius: Menurut definisi ini, asam
adalah suatu zat yang meningkatkan konsentrasi ion hidronium (H3O+)
ketika dilarutkan dalam air. Definisi yang pertama kali dikemukakan oleh
Svante Arrhenius ini membatasi asam dan basa untuk zat-zat yang dapat
larut dalam air.
Brønsted-Lowry: Menurut definisi ini, asam adalah
pemberi proton kepada basa. Asam dan basa bersangkutan disebut sebagai
pasangan asam-basa konjugat. Brønsted dan Lowry secara terpisah
mengemukakan definisi ini, yang mencakup zat-zat yang tak larut dalam
air (tidak seperti pada definisi Arrhenius).
Lewis: Menurut definisi
ini, asam adalah penerima pasangan elektron dari basa. Definisi yang
dikemukakan oleh Gilbert N. Lewis ini dapat mencakup asam yang tak
mengandung hidrogen atau proton yang dapat dipindahkan, seperti
besi(III) klorida. Definisi Lewis dapat pula dijelaskan dengan teori
orbital molekul. Secara umum, suatu asam dapat menerima pasangan
elektron pada orbital kosongnya yang paling rendah (LUMO) dari orbital
terisi yang tertinggi (HOMO) dari suatu basa. Jadi, HOMO dari basa dan
LUMO dari asam bergabung membentuk orbital molekul ikatan.
Walaupun
bukan merupakan teori yang paling luas cakupannya, definisi
Brønsted-Lowry merupakan definisi yang paling umum digunakan. Dalam
definisi ini, keasaman suatu senyawa ditentukan oleh kestabilan ion
hidronium dan basa konjugat terlarutnya ketika senyawa tersebut telah
memberi proton ke dalam larutan tempat asam itu berada. Stabilitas basa
konjugat yang lebih tinggi menunjukkan keasaman senyawa bersangkutan
yang lebih tinggi.
Sistem asam/basa berbeda dengan reaksi redoks; tak ada perubahan bilangan oksidasi dalam reaksi asam-basa.
Sifat-sifat
Secara umum, asam memiliki sifat sebagai berikut:
Rasa: masam ketika dilarutkan dalam air.
Sentuhan: asam terasa menyengat bila disentuh, dan dapat merusak kulit, terutama bila asamnya asam pekat.
Kereaktifan: asam bereaksi hebat dengan kebanyakan logam, yaitu korosif terhadap logam.
Hantaran listrik: asam, walaupun tidak selalu ionik, merupakan cairan elektrolit.
Sifat kimia
Dalam air, reaksi kesetimbangan berikut terjadi antara suatu asam (HA) dan air, yang berperan sebagai basa,
HA + H2O ↔ A- + H3O+
Tetapan asam adalah tetapan kesetimbangan untuk reaksi HA dengan air:
Asam
kuat mempunyai nilai Ka yang besar (yaitu, kesetimbangan reaksi berada
jauh di kanan, terdapat banyak H3O+; hampir seluruh asam terurai).
Misalnya, nilai Ka untuk asam klorida (HCl) adalah 107.
Asam
lemah mempunyai nilai Ka yang kecil (yaitu, sejumlah cukup banyak HA dan
A- terdapat bersama-sama dalam larutan; sejumlah kecil H3O+ ada dalam
larutan; asam hanya terurai sebagian). Misalnya, nilai Ka untuk asam
asetat adalah 1,8 × 10-5.
Asam kuat mencakup asam halida - HCl,
HBr, dan HI. (Tetapi, asam fluorida, HF, relatif lemah.) Asam-asam okso,
yang umumnya mengandung atom pusat ber-bilangan oksidasi tinggi yang
dikelilingi oksigen, juga cukup kuat; mencakup HNO3, H2SO4, dan HClO4.
Kebanyakan asam organik merupakan asam lemah.
Larutan asam lemah dan garam dari basa konjugatnya membentuk larutan penyangga.
Sejarah
Sekitar
tahun 1800, banyak kimiawan Prancis, termasuk Antoine Lavoisier, secara
keliru berkeyakinan bahwa semua asam mengandung oksigen. Lavoisier
mendefinisikan asam sebagai zat mengandung oksigen karena pengetahuannya
akan asam kuat hanya terbatas pada asam-asam okso dan karena ia tidak
mengetahui komposisi sesungguhnya dari asam-asam halida, HCl, HBr, dan
HI. Lavoisier-lah yang memberi nama oksigen dari kata bahasa Yunani yang
berarti "pembentuk asam". Setelah unsur klorin, bromin, dan iodin
teridentifikasi dan ketiadaan oksigen dalam asam-asam halida ditemukan
oleh Sir Humphry Davy pada tahun 1810, definisi oleh Lavoisier tersebut
harus ditinggalkan.
Kimiawan Inggris pada waktu itu, termasuk
Humphry Davy, berkeyakinan bahwa semua asam mengandung hidrogen.
Kimiawan Swedia Svante Arrhenius lalu menggunakan landasan ini untuk
mengembangkan definisinya tentang asam. Ia mengemukakan teorinya pada
tahun 1884.
Pada tahun 1923, Johannes Nicolaus Brønsted dari
Denmark dan Martin Lowry dari Inggris masing-masing mengemukakan
definisi protonik asam-basa yang kemudian dikenal dengan nama kedua
ilmuwan ini. Definisi yang lebih umum diajukan oleh Lewis pada tahun
yang sama, menjelaskan reaksi asam-basa sebagai proses transfer pasangan
elektron.
Penggunaan asam
Asam memiliki berbagai
kegunaan. Asam sering digunakan untuk menghilangkan karat dari logam
dalam proses yang disebut "pengawetasaman" (pickling). Asam dapat
digunakan sebagai elektrolit di dalam baterai sel basah, seperti asam
sulfat yang digunakan di dalam baterai mobil. Pada tubuh manusia dan
berbagai hewan, asam klorida merupakan bagian dari asam lambung yang
disekresikan di dalam lambung untuk membantu memecah protein dan
polisakarida maupun mengubah proenzim pepsinogen yang inaktif menjadi
enzim pepsin. Asam juga digunakan sebagai katalis; misalnya, asam sulfat
sangat banyak digunakan dalam proses alkilasi pada pembuatan bensin.