Kategori pertama asam adalah donor proton atauasam Brønsted. Pada kasus khusus dalamlarutan berair, donor proton membentukion hidronium H3O+ dan dikenal sebagaiasam Arrhenius.Brønsted danLowry memperumum teori Arrhenius untuk memasukkan pelarut bukan air. Asam Brønsted maupun Arrhenius biasanya memiliki atom hidrogen yang berikatan dengan struktur kimia yang tetap aktif secara energik setelah kehilangan H+.
Asam Arrhenius dalam larutan berair memiliki sifat karakteristik yang menyediakan deskripsi praktis dari asam.[2] Asam membentuklarutan berair dengan rasa masam, dapat mengubahlakmus biru menjadi merah, dan bereaksi denganbasa serta berbagai logam (sepertikalsium) membentukgaram. Kataacid (bahasa Inggris dari asam) berasal dari bahasaLatinacidus/acēre yang berartimasam.[3] Larutan berair asam memilikipH kurang dari 7 dan larutan ini juga disebut 'asam' dalam konteks sehari-hari (seperti pada frasa 'dilarutkan dalam asam'), sementara definisi ketat asam hanya merujuk padazat terlarutnya.[1] pH yang lebih rendah bermakna memiliki keasaman yang lebih tinggi, dan juga memiliki konsentrasiion hidrogen positif yang lebih tinggi di dalamlarutan.
Larutan berair asam yang umum di antaranyaasam klorida (larutanhidrogen klorida yang ditemukan padaasam lambung dan dapat mengaktifkanenzim pencernaan),asam asetat (cuka merupakan larutan berair encer dari cairan ini),asam sulfat (digunakan padabaterai mobil), danasam sitrat (ditemukan pada buah sitrus). Berdasarkan contoh ini, asam (dalam pandangan umum) dapat berupa larutan maupun bahan kimia murni, serta dapat diturunkan dari asam (dalam pandangan ketat[1]) berbentuk padat, cair, maupun gas.Asam kuat dan beberapa asam lemah terkonsentrasi bersifatkorosif, tetapi terdapat pengecualian sepertikarborana danasam borat.
Asam kategori kedua adalahasam Lewis, yang membentuk ikatan kovalen dengan pasangan elektron. Salah satunya adalahboron trifluorida (BF3) dengan atom boron memilikiorbital kosong yang dapat membentuk ikatan kovalen melalui pembagian pasangan elektron sunyi pada atom di dalam senyawa basa, sebagai contoh atom nitrogen padaamonia (NH3).Lewis mempertimbangkan teori ini sebagai generalisasi definisi Brønsted sehingga asam merupakan spesies kimia yang menerima pasangan elektron baik secara langsungmaupun melalui pelepasan proton (H+) ke dalam larutan, yang kemudian menerima pasangan elektron. Akan tetapi,hidrogen klorida,asam asetat, dan kebanyakan asam Brønsted-Lowry lainnya tidak dapat membentuk ikatan kovalen dengan pasangan elektron sehingga bukan asam Lewis.[4] Sebaliknya, banyak asam Lewis bukan termasuk asam Arrhenius maupun Brønsted-Lowry. Dalam terminologi modern,asam secara implisit merujuk pada asam Brønsted dan bukan asam Lewis, mengingat kimiawan hampir selalu merujukkan asam Lewis secara eksplisit sebagaiasam Lewis.[4][5]
Istilah "asam" merupakan terjemahan dari istilah yang digunakan untuk hal yang sama dalam bahasa-bahasa Eropa sepertiacid (bahasa Inggris),zuur (bahasa Belanda), atauSäure (bahasa Jerman) yang secara harfiah berhubungan dengan rasa masam. Dalamkimia, istilah asam memiliki arti yang lebih khusus. Terdapat tiga definisi asam yang umum diterima dalam kimia, yaitu definisiArrhenius,Brønsted-Lowry, danLewis.
Arrhenius: Menurut definisi ini, asam adalah suatu zat yang meningkatkan konsentrasi ion hidronium (H3O+) ketika dilarutkan dalam air. Definisi yang pertama kali dikemukakan olehSvante 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 danLowry 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 olehGilbert N. Lewis ini dapat mencakup asam yang tak mengandung hidrogen atau proton yang dapat dipindahkan, sepertibesi(III) klorida. Definisi Lewis dapat pula dijelaskan dengan teoriorbital 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 membentukorbital 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 reaksiredoks; tak ada perubahanbilangan oksidasi dalam reaksi asam-basa.
Dalam air, reaksikesetimbangan berikut terjadi antara suatu asam (HA) dan air, yang berperan sebagai basa,
Tetapan asam adalah tetapan kesetimbangan untuk reaksi HA dengan air:
Asam kuat mempunyai nilaiKa yang besar (yaitu, kesetimbangan reaksi berada jauh di kanan, terdapat banyak H3O+; hampir seluruh asam terurai). Misalnya, nilaiKa untukasam klorida (HCl) adalah 107. Asam kuat memiliki derajat ionisasi 1.
Meskipun demikian, tingkat keasaman asam kuat berbeda-beda. Berikut adalah tingkat keasaman asam kuat dari yang paling kuat(paling asam):
Asam kuat mencakup asamhalida – 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.
Asam lemah mempunyai nilaiKa 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, nilaiKa untuk asam asetat adalah 1,8 × 10−5. Kebanyakan asamorganik merupakan asam lemah.
Larutan asam lemah dan garam dari basa konjugatnya membentuklarutan penyangga.
Sekitar tahun 1800, banyak kimiawan Prancis, termasukAntoine Lavoisier, secara keliru berkeyakinan bahwa semua asam mengandungoksigen. 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 SirHumphry Davy pada tahun1810, definisi oleh Lavoisier tersebut harus ditinggalkan.
Kimiawan Inggris pada waktu itu, termasuk Humphry Davy, berkeyakinan bahwa semua asam mengandunghidrogen. Kimiawan Swedia Svante Arrhenius lalu menggunakan landasan ini untuk mengembangkan definisinya tentang asam. Ia mengemukakan teorinya pada tahun1884.
Pada tahun1923,Johannes Nicolaus Brønsted dari Denmark danMartin Lowry dari Inggris masing-masing mengemukakan definisi protonik asam-basa yang kemudian dikenal dengan nama kedua ilmuwan ini. Definisi yang lebih umum diajukan olehLewis pada tahun yang sama, menjelaskan reaksi asam-basa sebagai proses transfer pasangan elektron.
Asam memiliki berbagai kegunaan. Asam sering digunakan untuk menghilangkan karat dari logam dalam proses yang disebut"pengawetasaman" (pickling). Asam dapat digunakan sebagai elektrolit di dalambateraisel basah, sepertiasam sulfat yang digunakan di dalambaterai mobil. Pada tubuh manusia dan berbagai hewan,asam klorida merupakan bagian dariasam lambung yang disekresikan di dalamlambung untuk membantu memecahprotein danpolisakarida maupun mengubah proenzimpepsinogen yang inaktif menjadi enzimpepsin. Asam juga digunakan sebagaikatalis; misalnya, asam sulfat sangat banyak digunakan dalam prosesalkilasi pada pembuatan bensin.
