Pengertian, Klasifikasi, Dan Konsep Aplikasi Asam Basa Keras Dan Lunak (HSAB)

Pengertian HSAB

HSAB merupakan kepanjangan untuk Hard and Soft (Lewis) Acids and Bases atau asam dan basa keras dan lunak. HSAB merupakan teori yang menjelaskan tentang keras lunaknya suatu asam dan basa. R.G Pearson awal tahun 1960 mengusulkan bahwa asam basa lewis dapat diklasifikasikan sebagai asam basa lunak (soft) atau keras (hard). Asam basa lunak adalah asam basa yang elektron-elektron valensinya mudah terpolarisasi atau terlepaskan, sedangkan asam basa keras adalah asam basa yang tidak mempunyai elektron valensi atau yang elektron valensinya sukar terpolarisasi.

Klasifikasi Logam Dan Ligan

Logam diklasifikasikan menjadi:

a. Logam kelas a (logam alkali, ion logam alkali tanah, dll)

b. Logam kelas b (ion logam berat, atau ion yang keadaan oksidasi rendah (Ag+ , Cu+ , Pd2+, Pt2+ ).

Ligan diklasifikasikan sebagai ligan tipe a dan tipe b tergantung dari mana ligan tersebut membentuk kompleks terkuat mereka dengan ion logam kelas a dan kelas b.

Contoh :

Fosfin dan thioeters memiliki kecenderungan yang jauh lebih besar untuk berkoordinasi dengan Hg²⁺, Pt²⁺, Pd²⁺ sementara amonia, air, atau ion klorida menunjukkan preferensi untuk Be²⁺,Ti4+ . Oleh karena itu, fosfat dan thioethers adalah kelas tipe b, sedangkan air dan amonia kelas tipe a.

Kecenderungan Atom Donor Kompleks Dengan Ion Logam

Kecenderungan kompleks dengan ion logam kelas a	Kecenderungan kompleks dengan ion logam kelas b
N > P > As > Sb	N < P < As < Sb
O > S > Se > Te	O < S < Se ≈ Te
P > Cl > Br > I	O < S < Se ≈ Te

Pearson (1963) mengemukakan bahwa istilah keras dan lunak dapat digunakan untuk masing-masing kelas (a) dan (b). Dengan demikian, spesies keras sulit menjadi ukuran kecil dan polarisasi yang sulit, sedangkan spesies lunak ukuran lebih besar dan mudah dipolarisasi. Spesies keras cenderung berikatan dengan spesies keras dan spesies lunak cenderung berikatan dengan spesies lunak. Aturan Pearson hanya memperkirakan kualitatif prediksi stabilitas relatif untuk produk dan bukan sebuah teori atau penjelasan dari pengamatan.

Kekuatan Asam dan Basa Dari HSAB

Asam atau basa dapat diklasifikasikan sebagai keras atau lunak berdasarkan kesukaannya terhadap reaktan keras dan lunak. Misalnya, basa B dapat diklasifikasikan sebagai keras atau lunak tergantung pada kesetimbangan konstan.

K = Ka.Ks

log 𝐾 = log 𝐾𝑠 + log 𝐾𝑎

Dimana Ks merupakan konstanta pembentukan dan Ka, konstanta disosiasi asam. Oleh karena itu kekerasan dan kelunakan diukur melalui perbedaan konstanta kestabilan pada kation methylmercury(II) sebagai ligan, Ks dan konstanta disosiasi asam Ka.

Asam-asam keras (hard acids) kation biasanya dari golongan I sampai IV di ion oksida yang lebih tinggi. Contoh : Vanadium (V), Kromium(VI), magnesium (VI), Besi (III), Kobalt(III), Boron trifluorida dan klorida, Aluminium trikloridan dan metilin (IV

Asam lunak, kelompok/logam dalam keadaan oksidasi lebih rendah (0 atau 1). Contoh sebagian besar logam,gallium triklorida atau triklorida.

Klasifikasi Asam Keras, Lunak, dan Intermediet

Konsep Aplikasi HSAB

Konsep ini menjelaskan stabilitas yang tidak stabil AgF₂^– yang disebabkan oleh interaksi lunak-keras. sama halnya, reaksi antara LiI dan CsI dapat dilihat sebagai kombinasi dari spesies lunak-lunak dan keras-keras: ∆𝐻 = −138 𝑘𝐽/𝑚𝑜l.

Jorgenson (1968) menunjukkan bahwa ligan keras dan lunak cenderung berkelompok secara terpisah. Hal ini merujuk pada kecenderungan ligan lunak untuk bergabung dengan pusat yang sudah memiliki ligan lunak dan sebaliknya, sebagai simbiosis.

Kekerasan dan kelunakan suatu atom itu tidak permanen tetapi bergantung pada substituennya. Terdapat daerah batas antara keras dan lunak karena tidak ada perbedaan yang tajam antara keras dan lunak. Yaitu umumnya terdapat pada logam-logam transisi.

Dasar Kekerasan dan Kelunakan

Asam keras membentuk senyawa garam yang stabil dengan basa keras. Adapun asam lunak membentuk senyawa garam yang stabil dengan basa lunak.

Asam basa keras →terjadi interaksi ionik → senyawa ionik gaya → elektrostatik.

Gaya elektrostatik berbanding terbalik dengan jari-jari ion. Syarat-Syarat Asam-Basa Lunak (Soft) :

a. Jari-jari atom besar

b. Membentuk ikatan kovalen

c. Bilangan oksidasinya rendah

d. Polaritasnya tinggi

e. Elektronegatifitasnya rendah

Rumus interaksi ionik keras dan kovalen lunak

Keterangan :

K   = Konstanta Kesetimbangan untuk disosiasi logam ligan kompleks

X, Y  = Parameter untuk ion logam

a, b  = Parameter untuk ligan

c  = n konstanta ligan untuk menyesuaikan nilai pK sehingga semua nilai

Parameter Y menunjukkan kelunakan dan dapat dievaluasi dari parameter atom. Ion keras memiliki Y kurang dari 2,8, yang lunak memiliki Y lebih dari 3,2:

Parameter b (untuk ligan) juga meningkat dengan kelunakan ligan (.OH^–:0.40, NH₃:1.08, Cl^–:2.49, Br^–:5.58, I^–:7.17, S₂O₃^2-:12.4).

Keterbatasan Konsep HSAB

1.Sifat keumumannya tanpa suatu skala pengukuran yang kuantitatif

2.Untuk menjelaskan fenomena pengamatan, hanya dapat dilakukan bila reaksinya telah diketahui

3. Karena faktor keras-lunak adalah sifat senyawa asam atau basa yang berdiri sendiri, faktor-faktor itu bertindak secara bebas

4. Pentingnya interaksi ABKL terletak pada kemanfaatan secara akurat dengan memperhatikan stabilitas relatif dari senyawa

5. Interaksi lunak-lunak bukan kekuatan pendorong dari reaksi tetapi sekedar akibat dari sepsis yang lebih keras yang mengikat satu dengan yang lain