Asam Basa Brønsted-Lowry

Menurut teori asam basa Brønsted-Lowry, asam adalah donor atau penyumbang proton, dan basa adalah akseptor atau penerima proton. Pengertian ini sebenarnya agak menyesatkan, karena lebih tepat merupakan kompetisi proton antara dua senyawa dengan pemenangnya adalah basa. Teori ini tidak menekankan tingkah laku asam yang menyumbangkan proton, melainkan pentingnya peran pelarut yang mengalami swa-ionisasi oleh karena berlangsungnya reaksi asam-basa. Jadi misalnya, air mengalami swa-ionisasi dengan menghasilkan ion hidronium dan ion hidroksida menurut persamaan reaksi berikut:

H₂O (l) + H₂O (l)   H₃O⁺ (aq) + OH ^- (aq)

Harga K_w =[H₃O⁺][OH ^-] = 1,0 x 10^-14; 1,2 x 10^-14 dan 4,8 x 10^-13 mol²dm^-6, masing-masing pada temperatur 25^oC, 0^oC dan 100^oC.

Pada swa-ionisasi, molekul air yang menyumbang ion hidrogen atau proton adalah suatu asam, dan yang menerima hidrogen adalah suatu basa. Pada proses sebaliknya ion hidronium (H⁺) bertindak sebagai asam dan hidroksida (OH ^-) adalah sebagai basa. Dua spesies yang berbeda formula oleh ion H⁺ dikatakan pasangan asam-basa konyugasi. Dalam contoh tersebut air adalah basa konyugasi dari ion H₃O⁺, dan air adalah asam konyugasi dari ion OH ^-. Sifat suatu senyawa yang mampu bertindak sebagai asam atau sebagai basa disebut sifat amfiprotik.

Teori Brønsted-Lowry jelas menunjuk pada adanya ion hidronium secara nyata, teori ini diusulkan pertama kali pada tahun 1923 dan bukti pertama adanya ion hidronium ditemukan kira-kira satu tahun kemudian yaitu pada kristal asam perklorat monohidrat, HClO₄.H₂O yang menunjukkan kenampakan yang sama dengan kristal amonium perklorat, NH₄⁺ClO₄^- atau H₃O⁺ ClO₄. Kira kira sepuluh tahun kemudian struktur kristal asam ini berhasil diidentifikasi melalui difraksi sinar-X, dan ternyata dugaan struktur dengan tiga molekul air tetangga, sehingga lebih tepat dinyatakan dengan formula H₉O₄⁺ atau H₃O⁺.3H₂O, namun untuk penyederhanaan biasanya diabaikan penulisan tiga molekul hidratnya.

Jadi tinjauan sifat asam basa ditunjukkan oleh sifat reaksi kimia spesies yang bersangkutan dengan pelarut, dalam hal ini air, misalnya untuk asam hidrofluorida seperti berikut ini:

HF (aq) + H₂O (l) H₃O⁺ (aq) + F^- (aq)

Dalam reaksi ini, air berperan sebagai basa, dan ion fluorida sebagai basa konyugasi asam hidrofluorida. Secara sama, amonia, NH₃ dalam air merupakan contoh basa yang bereaksi dengan air sebagai pelarut yang berperan sebagai asam dan menghasilkan asam konyugasi ion amonium, NH₄⁺ menurut persamaan reaksi:

NH₃(aq) + H₂O (l) NH₄⁺(aq) + OH ^-(aq)