Informasi

2020_Spring_Bis2a_Facciotti_Lecture_04 - Biologi

2020_Spring_Bis2a_Facciotti_Lecture_04 - Biologi



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Tujuan Pembelajaran Terkait dengan 2020_Spring_Bis2a_Facciotti_Lecture_04

  • Jelaskan hukum kekekalan massa
  • Jelaskan peran air dalam reaksi kondensasi dan reaksi hidrolitik.
  • Menjelaskan keadaan setimbang.
  • Diskusikan konsep reversibilitas reaksi dan hubungannya dengan kesetimbangan
  • Kaitkan besar konstanta kesetimbangan dengan posisi kesetimbangan
  • Jelaskan pengaruh perubahan konsentrasi pada sistem kesetimbangan
  • Terapkan konsep kesetimbangan kimia dan konstanta kesetimbangan untuk menggambarkan kemajuan reaksi kimia, awalnya di luar kesetimbangan, menuju kesetimbangan, dan akhirnya pada kesetimbangan dalam hal laju reaksi "maju" dan "mundur" dan konsentrasi reaktan kimia.
  • Mendefinisikan pH dan memahami hubungan antara pH dan konsentrasi ion hidrogen.
  • Gunakan definisi pH untuk menentukan perbedaan [H+] konsentrasi antara dua larutan berair

Reaksi Kimia Karakteristik

Reaksi kimia terjadi ketika dua atau lebih atom terikat bersama untuk membentuk molekul atau ketika atom yang terikat pecah. Kami menyebut zat yang "masuk" ke reaksi kimia reaktan (dengan konvensi, kami biasanya mencantumkan ini di sisi kiri persamaan kimia), dan zat yang ditemukan "keluar" dari reaksi produk (dengan konvensi, kami biasanya mencantumkan ini di sisi kanan persamaan kimia). kanan ke kiri; atas-ke-bawah, diagonal kanan-ke-kiri, di sekitar panah melingkar, dll.) dengan menggunakan panah untuk mengarahkan diri Anda.

Dalam reaksi kimia, atom dan unsur yang ada dalam reaktan semuanya juga harus ada dalam produk. Demikian pula, tidak ada yang ada dalam produk yang tidak ada dalam reaktan. Ini karena reaksi kimia diatur oleh hukum kekekalan massa, yang menyatakan bahwa materi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan dalam reaksi kimia. Ini berarti bahwa ketika Anda memeriksa reaksi kimia, Anda harus mencoba untuk memperhitungkan segala sesuatu yang masuk DAN memastikan bahwa Anda dapat menemukan semuanya dalam hal-hal yang keluar!

Sama seperti Anda dapat mengekspresikan perhitungan matematis dalam persamaan seperti 2 + 7 = 9, Anda dapat menggunakan persamaan kimia untuk menunjukkan bagaimana reaktan menjadi produk. Dengan konvensi, persamaan kimia biasanya dibaca atau ditulis dari kiri ke kanan. Reaktan di sebelah kiri dipisahkan dari produk di sebelah kanan oleh panah berkepala satu atau dua yang menunjukkan arah berlangsungnya reaksi kimia. Misalnya, reaksi kimia di mana satu atom nitrogen dan tiga atom hidrogen menghasilkan amonia akan ditulis sebagai:

[ce{N + 3H→NH_3}.]

Sejalan dengan itu, pemecahan amonia menjadi komponen-komponennya akan ditulis sebagai:

[ce{NH3→N + 3H.}]

Perhatikan bahwa di kedua arah, Anda menemukan 1 N dan 3 Hs di kedua sisi persamaan.


Kemungkinan Diskusi NB Titik

Dalam BIS 2A, penting untuk menghargai hukum kekekalan massa dalam konteks proses biologis. Dalam kimia, Anda akan mengambil pendekatan kuantitatif untuk topik ini, belajar untuk menyeimbangkan persamaan, dan memastikan bahwa jumlah atom dan muatan total tidak berubah. Di BIS2A, kami mengambil pendekatan yang lebih kualitatif untuk topik tersebut. Apakah menurut Anda ini mengarah pada kebingungan? Haruskah kita lebih menekankan pada penyeimbangan persamaan di BIS2A?


Reversibilitas

Sementara semua reaksi kimia secara teknis dapat berlangsung di kedua arah, beberapa reaksi cenderung mendukung satu arah di atas yang lain. Bergantung pada sejauh mana reaksi berlangsung secara spontan dalam kedua atau satu arah, nama yang berbeda dapat diberikan untuk mengkarakterisasi reaksi. reversibilitas. Beberapa reaksi kimia, seperti yang ditunjukkan di atas, sebagian besar berlangsung dalam satu arah dengan arah "terbalik" terjadi pada skala waktu yang lama atau dengan probabilitas yang rendah sehingga, untuk tujuan praktis, kita mengabaikan reaksi "terbalik". Reaksi searah ini juga disebut ireversibel reaksi dan digambarkan dengan panah berkepala tunggal (searah). Sebaliknya, reversibel reaksi adalah mereka yang dapat dengan mudah melanjutkan ke kedua arah. Reaksi reversibel biasanya digambarkan oleh persamaan kimia dengan panah berkepala dua yang menunjuk ke arah reaktan dan produk. Dalam praktiknya, Anda akan menemukan rangkaian reaksi kimia; beberapa melanjutkan sebagian besar dalam satu arah dan hampir tidak pernah mundur, sementara yang lain mengubah arah dengan mudah tergantung pada berbagai faktor seperti konsentrasi relatif reaktan dan produk. Istilah-istilah ini hanyalah cara untuk menggambarkan reaksi dengan titik kesetimbangan yang berbeda.

Penggunaan kosa kata

Anda mungkin telah menyadari bahwa istilah "reaktan" dan "produk" relatif terhadap arah reaksi. Namun, jika Anda memiliki reaksi yang dapat dibalik, produk-produk dari reaksi yang berjalan dalam satu arah menjadi reaktan sebaliknya. Anda dapat melabeli senyawa yang sama dengan dua istilah yang berbeda. Itu bisa sedikit membingungkan. Jadi, apa yang harus dilakukan dalam kasus seperti itu? Jawabannya adalah jika Anda ingin menggunakan istilah "reaktan" dan "produk", Anda harus jelas tentang arah reaksi yang Anda maksud - bahkan ketika membahas reaksi reversibel. Pilihan istilah, "reaktan" atau "produk" yang Anda gunakan akan mengkomunikasikan kepada orang lain arah reaksi yang Anda pertimbangkan.

Mari kita lihat contoh reaksi reversibel dalam biologi dan membahas perpanjangan penting dari ide-ide inti yang muncul dalam sistem biologis. Dalam darah manusia, kelebihan ion hidrogen (H+) berikatan dengan ion bikarbonat (HCO)3-), membentuk keadaan setimbang dengan asam karbonat (H2BERSAMA3). Reaksi ini mudah reversibel. Jika asam karbonat ditambahkan ke sistem ini, sebagian akan diubah menjadi ion bikarbonat dan hidrogen saat sistem kimia mencari keseimbangan.

[ce{HCO_3^−+ H^+ ightleftharpoons H_2CO_3}]

Contoh di atas memeriksa dan "mengidealkan" sistem kimia seperti yang mungkin terjadi dalam tabung reaksi. Dalam sistem biologis, bagaimanapun, kesetimbangan untuk reaksi tunggal jarang tercapai seperti dalam tabung reaksi. Dalam sistem biologis, reaksi tidak terjadi secara terpisah. Sebaliknya, konsentrasi reaktan dan/atau produk terus berubah, seringkali dengan produk dari satu reaksi menjadi reaktan untuk reaksi lain. Reaksi terkait ini membentuk apa yang dikenal sebagai jalur biokimia. Contoh langsung di bawah ini menggambarkan hal ini. Sementara reaksi antara bikarbonat/proton dan asam karbonat sangat reversibel, ternyata secara fisiologis, reaksi ini biasanya "ditarik" ke arah pembentukan asam karbonat. Mengapa? Seperti yang ditunjukkan di bawah ini, asam karbonat menjadi reaktan untuk reaksi biokimia lainnya—konversi asam karbonat menjadi CO2 dan H2O. Konversi ini mengurangi konsentrasi H2BERSAMA3, sehingga menarik reaksi antara bikarbonat dan H+ ke kanan. Selain itu, ketiga, reaksi searah, penghilangan CO2 dan H2O dari sistem, juga menarik reaksi lebih jauh ke kanan. Jenis reaksi ini merupakan kontributor penting untuk mempertahankan H+ homeostasis darah kita.

[ ce{HCO_3^- + H^+ ightleftharpoons H_2CO_3 ightleftharpoons CO_2 + H_20 ightarrow} ext{ limbah}]

Reaksi yang melibatkan sintesis asam karbonat sebenarnya terkait dengan pemecahannya menjadi (CO_2) dan (H_2O). Produk-produk ini kemudian dikeluarkan dari sistem/tubuh ketika mereka dihembuskan. Bersama-sama, pemecahan asam karbonat dan tindakan menghembuskan produk menarik reaksi pertama ke kanan.

Reaksi sintesis

Banyak makromolekul terbuat dari subunit yang lebih kecil, atau blok bangunan, yang disebut monomer. Monomer secara kovalen terhubung untuk membentuk molekul yang lebih besar yang dikenal sebagai polimer. Seringkali, sintesis polimer dari monomer juga akan menghasilkan molekul air sebagai produk reaksi. Jenis reaksi ini dikenal sebagai sintesis dehidrasi atau kondensasi reaksi.

Gambar 1. Dalam reaksi sintesis dehidrasi yang digambarkan di atas, dua molekul glukosa dihubungkan bersama untuk membentuk disakarida maltosa. Dalam prosesnya, molekul air terbentuk. Atribusi: Marc T. Facciotti (karya asli)

Interaktif Gambar 1. Molekul glukosa dan maltosa digambarkan sebagai molekul interaktif 3D.

Dalam reaksi sintesis dehidrasi (Gambar 1), hidrogen dari satu monomer bergabung dengan gugus hidroksil dari monomer lain, melepaskan molekul air. Pada saat yang sama, monomer berbagi elektron dan membentuk ikatan kovalen. Saat monomer tambahan bergabung, rantai monomer berulang ini membentuk polimer. Berbagai jenis monomer dapat bergabung dalam banyak konfigurasi, sehingga menimbulkan kelompok makromolekul yang beragam. Bahkan satu jenis monomer dapat bergabung dalam berbagai cara untuk membentuk beberapa polimer yang berbeda; misalnya, monomer glukosa adalah konstituen dari pati, glikogen, dan selulosa.

Dalam contoh monomer karbohidrat di atas, polimer dibentuk melalui reaksi dehidrasi; jenis reaksi ini juga digunakan untuk menambahkan asam amino ke rantai peptida yang sedang tumbuh dan nukleotida ke polimer DNA atau RNA yang sedang tumbuh. Kunjungi modul tentang Asam Amino, Lipid, dan Asam Nukleat untuk melihat apakah Anda dapat mengidentifikasi molekul air yang dihilangkan ketika monomer ditambahkan ke polimer yang sedang tumbuh.

Gambar 2. Ini menggambarkan, dengan menggunakan kata-kata, (dihiasi dengan gugus fungsi berwarna merah) reaksi sintesis/kondensasi dehidrasi umum. Facciotti (karya asli)

Reaksi hidrolisis

Polimer dipecah menjadi monomer dalam reaksi yang dikenal sebagai hidrolisis. Reaksi hidrolisis termasuk molekul air sebagai reaktan (Gambar 3). Selama reaksi ini, polimer dapat dipecah menjadi dua komponen: satu produk membawa ion hidrogen (H+) dari air, sedangkan produk kedua membawa sisa hidroksida (OH .) dari air).

Gambar 3. Dalam reaksi hidrolisis yang ditunjukkan di sini, disakarida maltosa dipecah untuk membentuk dua monomer glukosa dengan penambahan molekul air. Perhatikan bahwa reaksi ini adalah kebalikan dari reaksi sintesis yang ditunjukkan pada Gambar 1 di atas. Facciotti (karya asli)

Gambar 4. Ini menggambarkan menggunakan kata-kata (dihiasi dengan gugus fungsi berwarna merah) reaksi hidrolisis generik. Facciotti (karya asli)

Sintesis dehidrasi dan reaksi hidrolisis dikatalisis, atau “dipercepat” oleh enzim tertentu. Perhatikan bahwa baik sintesis dehidrasi maupun reaksi hidrolisis melibatkan pembuatan dan pemutusan ikatan antara reaktan-reorganisasi ikatan antara atom-atom dalam reaktan. Dalam sistem biologis (termasuk tubuh kita), makanan dalam bentuk polimer molekuler dihidrolisis menjadi molekul yang lebih kecil oleh air melalui reaksi yang dikatalisis oleh enzim dalam sistem pencernaan. Hal ini memungkinkan nutrisi yang lebih kecil untuk diserap dan digunakan kembali untuk berbagai tujuan. Di dalam sel, monomer yang berasal dari makanan kemudian dapat disusun kembali menjadi polimer yang lebih besar yang melayani fungsi baru.

Tautan yang bermanfaat:

Kunjungi situs ini untuk melihat representasi visual dari sintesis dehidrasi dan hidrolisis.
Contoh Hidrolisis dengan Aksi Enzim ditampilkan dalam video berdurasi 3 menit yang berjudul: Hidrolisis Sukrosa oleh Sukrase.

Reaksi pertukaran/transfer

Kita juga akan menemukan reaksi yang disebut reaksi pertukaran. Dalam jenis reaksi ini, "bagian" molekul ditransfer antara satu sama lain—ikatan diputus untuk melepaskan bagian dari molekul dan ikatan terbentuk antara bagian yang dilepaskan dan molekul lain. Reaksi yang dikatalisis oleh enzim ini biasanya merupakan proses kimia multi-langkah yang cukup kompleks.

Gambar 5. Reaksi pertukaran di mana sintesis dan hidrolisis dapat terjadi, ikatan kimia terbentuk dan putus, digambarkan menggunakan analogi kata.

Kesetimbangan kimia—Bagian 1: reaksi maju dan mundur

Memahami konsep kesetimbangan kimia sangat penting untuk mengikuti beberapa diskusi yang kita miliki di BIS2A dan memang di seluruh biologi dan sains. Sulit untuk menggambarkan secara lengkap konsep kesetimbangan kimia tanpa mengacu pada energi suatu sistem, tetapi demi kesederhanaan, mari kita coba dan simpan pembahasan energi untuk bab lain. Mari kita mulai mengembangkan pemahaman kita tentang kesetimbangan dengan mempertimbangkan reaksi reversibel di bawah ini:

Reaksi hipotetis #1: Reaksi hipotetis yang melibatkan senyawa A, B dan D. Jika kita membaca ini dari kiri ke kanan, kita akan mengatakan bahwa A dan B bergabung membentuk senyawa yang lebih besar: D. Membaca reaksi dari kanan ke kiri, kita akan mengatakan bahwa senyawa D terurai menjadi senyawa yang lebih kecil: A dan B.

Pertama-tama kita perlu mendefinisikan apa yang dimaksud dengan "reaksi reversibel." Istilah "reversibel" berarti bahwa suatu reaksi dapat berlangsung dalam dua arah. Artinya, hal-hal di sisi kiri persamaan reaksi dapat bereaksi bersama-sama menjadi hal-hal di sebelah kanan persamaan, DAN hal-hal di sebelah kanan persamaan juga dapat bereaksi bersama-sama menjadi hal-hal di sisi kiri persamaan. persamaan. Reaksi yang hanya berlangsung satu arah disebut reaksi irreversible.

Untuk memulai pembahasan kita tentang kesetimbangan, kita mulai dengan mempertimbangkan reaksi yang kita anggap dapat dibalik. Dalam hal ini, ini adalah reaksi yang digambarkan di atas: pembentukan imajiner senyawa D dari senyawa A dan B. Karena ini adalah reaksi reversibel, kita juga bisa menyebutnya penguraian D menjadi A dan B. Namun, mari kita bayangkan percobaan di mana kita melihat reaksi berlangsung dari titik awal di mana hanya A dan B yang hadir.

Contoh #1: Reaksi seimbang kiri

Reaksi hipotetis #1: perjalanan waktu
Konsentrasit=0t=1t=5t=10t=15t=20t=25t=30t=35t=40
[A]100908070656260606060
[B]100908070656260606060
[C]0102030453840404040

Pada waktu t = 0 (sebelum reaksi dimulai), reaksi memiliki 100 unit konsentrasi senyawa A dan B dan nol unit senyawa D. Sekarang kita biarkan reaksi berjalan dan mengamati konsentrasi individu dari tiga senyawa dari waktu ke waktu (t = 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, dan 40 satuan waktu). Saat A dan B bereaksi, D terbentuk. Faktanya, kita dapat melihat D terbentuk dari t=0 sampai t=25. Namun, setelah waktu itu, konsentrasi A, B, dan D berhenti berubah. Begitu reaksi mencapai titik di mana konsentrasi komponen berhenti berubah, kita katakan bahwa reaksi telah mencapai kesetimbangan. Perhatikan bahwa konsentrasi A, B, dan D tidak sama pada kesetimbangan. Nyatanya, reaksi tampak dibiarkan seimbang sehingga lebih banyak A dan B daripada D.

Catatan: Peringatan kesalahpahaman siswa yang umum

Banyak siswa menjadi korban kesalahpahaman bahwa konsentrasi reaktan dan produk reaksi harus sama pada kesetimbangan. Mengingat bahwa istilah ekuilibrium terdengar sangat mirip dengan kata "sama", ini tidak mengejutkan. Tetapi seperti yang coba digambarkan oleh eksperimen di atas, ini TIDAK benar!

Contoh #2: Reaksi Setara Kanan

Kita dapat memeriksa reaksi hipotetis kedua, sintesis senyawa (ce{J}) dari senyawa (ce{E}) dan (ce{F}).

[ ce{E +F <=> J} onumber]

Reaksi hipotetis #2: Reaksi hipotetis yang melibatkan senyawa E, F dan J. Jika kita membaca ini dari kiri ke kanan, kita akan mengatakan bahwa E dan F bergabung untuk membentuk senyawa yang lebih besar: J. Membaca reaksi dari kanan ke kiri, kita akan mengatakan bahwa senyawa J terurai menjadi senyawa yang lebih kecil: E dan F.

Struktur reaksi hipotetis #2 terlihat identik dengan struktur reaksi hipotetis #1, yang kita bahas di atas—dua hal bersatu menjadi satu hal yang lebih besar. Kita hanya perlu berasumsi, dalam hal ini, bahwa E, F, dan J memiliki sifat yang berbeda dari A, B, dan D. Mari kita bayangkan eksperimen serupa dengan yang dijelaskan di atas dan periksa data ini:

Reaksi hipotetis #2: perjalanan waktu

Dalam hal ini, reaksi juga mencapai kesetimbangan. Namun kali ini, kesetimbangan terjadi pada sekitar t=30. Setelah titik itu, konsentrasi E, F, dan J tidak berubah. Perhatikan lagi bahwa konsentrasi (ce{E}), (ce{F}), dan (ce{J}) tidak sama pada kesetimbangan. Berbeda dengan reaksi hipotetis #1 (reaksi ABD), kali ini konsentrasi J, benda di sisi kanan panah, berada pada konsentrasi yang lebih tinggi daripada E dan F. Kita katakan bahwa, untuk reaksi ini, kesetimbangan terletak ke kanan.

Empat poin lagi perlu dibuat pada saat ini.

  • Butir 1: Apakah kesetimbangan reaksi terletak di kiri atau kanan akan menjadi fungsi dari sifat-sifat komponen reaksi dan kondisi lingkungan tempat reaksi berlangsung (misalnya, suhu, tekanan, dll.).
  • Butir 2: Kita juga dapat berbicara tentang keseimbangan menggunakan konsep energi, dan kita akan segera melakukannya, hanya saja belum.
  • Butir 3: Sementara reaksi hipotetis #1 dan #2 tampaknya mencapai titik di mana reaksi telah "berhenti", Anda harus membayangkan bahwa reaksi masih terjadi bahkan setelah kesetimbangan tercapai. Pada kesetimbangan, reaksi "maju" dan "mundur" hanya terjadi pada laju yang sama. Yaitu, dalam contoh #2, pada kesetimbangan J terbentuk dari E dan F dengan laju yang sama saat ia terurai menjadi E dan F. Ini menjelaskan bagaimana konsentrasi senyawa tidak berubah meskipun fakta bahwa reaksinya adalah masih terjadi.
  • Butir 4: Dari uraian kesetimbangan ini, kita dapat mendefinisikan sesuatu yang kita sebut konstanta kesetimbangan. Biasanya, konstanta diwakili oleh huruf besar K dan dapat ditulis sebagai Kpersamaan. Dalam hal konsentrasi, Kpersamaan ditulis sebagai produk matematika dari konsentrasi produk reaksi (hal di sebelah kanan) dibagi dengan produk matematika dari konsentrasi reaktan (hal di sebelah kiri). Misal seperti Kpersamaan, 1 = [D]/[A][B], dan Kpersamaan, 2 = [J]/[E][F]. Tanda kurung siku "[]" menunjukkan "konsentrasi" apa pun yang ada di dalam kurung.

Kemungkinan Diskusi NB Titik

Pernyataan berikut ini benar: Kesetimbangan kimia dapat ditetapkan dimulai dengan konsentrasi reaktan dan produk yang sama. Dapatkah Anda memikirkan dan menjelaskan kondisi awal lain yang juga dapat menghasilkan kesetimbangan kimia? Apakah ada kondisi awal dimana kesetimbangan kimia TIDAK dapat ditetapkan?


Apa peran Kimia Asam/Basa dalam Bis2A?

Kita telah mempelajari bahwa perilaku gugus fungsi kimia sangat bergantung pada komposisi, keteraturan, dan sifat atom penyusunnya. Seperti yang akan kita lihat, beberapa sifat gugus fungsi biologis utama dapat diubah tergantung pada pH (konsentrasi ion hidrogen) dari larutan tempat mereka direndam.

Misalnya, beberapa gugus fungsi pada molekul asam amino yang menyusun protein dapat berada dalam keadaan kimia yang berbeda tergantung pada pH. Kita akan belajar bahwa keadaan kimia dari gugus fungsi ini dalam konteks protein dapat memiliki efek yang mendalam pada bentuk protein atau kemampuannya untuk melakukan reaksi kimia. Saat kita melanjutkan kursus, kita akan melihat banyak contoh jenis kimia ini dalam konteks yang berbeda.

pH secara formal didefinisikan sebagai:

[ pH = -log_{10} [H^+]]

Dalam persamaan di atas, tanda kurung siku di sekitar (H^+) menunjukkan konsentrasi. Jika perlu, coba review matematika di logaritma wiki atau logaritma kahn. Lihat juga: kamus konsentrasi atau konsentrasi wiki.

Ion hidrogen secara spontan dihasilkan dalam air murni dengan disosiasi (ionisasi) dari sebagian kecil molekul air menjadi jumlah hidrogen yang sama (H+) ion dan hidroksida (OH-) ion. Sementara ion hidroksida disimpan dalam larutan dengan ikatan hidrogennya dengan molekul air lainnya, ion hidrogen, yang terdiri dari proton telanjang, segera tertarik ke molekul air yang tidak terionisasi, membentuk ion hidronium (H30+).

Namun, menurut konvensi, para ilmuwan mengacu pada ion hidrogen dan konsentrasinya seolah-olah mereka bebas dalam keadaan ini dalam air cair. Ini adalah contoh lain dari shortcut yang sering kita ambil - lebih mudah untuk menulis H+ daripada H3HAI+. Kita hanya perlu menyadari bahwa jalan pintas ini sedang diambil; jika tidak, kebingungan akan terjadi.

Gambar 1: Air secara spontan terdisosiasi menjadi proton dan gugus hidroksil. Proton akan bergabung dengan molekul air membentuk ion hidronium.
Atribusi: Marc T. Facciotti

NS pH larutan adalah ukuran konsentrasi ion hidrogen dalam larutan (atau jumlah ion hidronium). Jumlah ion hidrogen adalah ukuran langsung seberapa asam atau seberapa basa suatu larutan.

NS skala pH adalah logaritmik dan berkisar dari 0 hingga 14 (Gambar 2). Kami mendefinisikan pH = 7,0 sebagai netral. Apa pun dengan pH di bawah 7,0 disebut asam dan setiap pH yang dilaporkan di atas 7,0 disebut basa atau dasar. Ekstrem pH di kedua arah dari 7,0 biasanya dianggap tidak ramah untuk kehidupan, meskipun ada contoh sebaliknya. Tingkat pH dalam tubuh manusia biasanya berkisar antara 6,8 dan 7,4, kecuali di perut di mana pH lebih asam, biasanya antara 1 dan 2.

Gambar 2: Skala pH mulai dari asam hingga basa dengan berbagai senyawa atau zat biologis yang ada pada pH tertentu. Facciotti

Untuk informasi tambahan:

Tonton video ini untuk penjelasan alternatif tentang pH dan skala logaritmiknya.

Konsentrasi ion hidrogen yang terdisosiasi dari air murni adalah 1 × 10-7 tahi lalat H+ ion per liter air.

1 mol (mol) suatu zat (yang dapat berupa atom, molekul, ion, dll), didefinisikan sama dengan 6,02 x 1023 partikel zat. Oleh karena itu, 1 mol air sama dengan 6,02 x 1023 molekul air. pH dihitung sebagai negatif dari logaritma basa 10 dari unit konsentrasi ini. log10 dari 1 × 10-7 adalah -7,0, dan negatif dari angka ini menghasilkan pH 7,0, yang juga dikenal sebagai pH netral.

Pembacaan pH non-netral dihasilkan dari pelarutan asam atau basa dalam air. Konsentrasi ion hidrogen yang tinggi menghasilkan angka pH yang rendah, sedangkan kadar ion hidrogen yang rendah menghasilkan pH yang tinggi.

Hubungan terbalik antara pH dan konsentrasi proton ini membingungkan banyak siswa - luangkan waktu untuk meyakinkan diri sendiri bahwa Anda "mengerti".

NS AC id adalah zat yang meningkatkan konsentrasi ion hidrogen (H+) dalam larutan, biasanya dengan salah satu atom hidrogennya terdisosiasi. Sebagai contoh, kita telah mempelajari bahwa gugus fungsi karboksil adalah asam. Atom hidrogen dapat berdisosiasi dari atom oksigen menghasilkan proton bebas dan gugus fungsi bermuatan negatif. A basis menghasilkan ion hidroksida (OH) atau ion bermuatan negatif lainnya yang bergabung dengan ion hidrogen, secara efektif mengurangi H+ konsentrasi dalam larutan dan dengan demikian meningkatkan pH. Dalam kasus di mana basa melepaskan ion hidroksida, ion ini mengikat ion hidrogen bebas, menghasilkan molekul air baru. Sebagai contoh, kita telah mempelajari bahwa gugus fungsi amina adalah basa. Atom nitrogen akan menerima ion hidrogen dalam larutan, sehingga mengurangi jumlah ion hidrogen yang menaikkan pH larutan.

Gambar 3: Gugus asam karboksilat bertindak sebagai asam dengan melepaskan proton ke dalam larutan. Hal ini meningkatkan jumlah proton dalam larutan dan dengan demikian menurunkan pH. Gugus amino bertindak sebagai basa dengan menerima ion hidrogen dari larutan, mengurangi jumlah ion hidrogen dalam larutan, sehingga meningkatkan pH.
Atribusi: Erin Easlon

Sumber daya pH tambahan

Berikut adalah beberapa tautan tambahan tentang pH dan pKa untuk membantu mempelajari materi. Perhatikan bahwa ada modul tambahan yang dikhususkan untuk pKa.