Azas Te Teknik Kimia I 2 Sks
PERSAMAAN KIMIA & STOIKIOMETRI Contoh Persamaan Kimia: C4H8 ! O2 " 4 CO2 4 H2O # $ari %ersamaan terse't (a%at (iketah'i ah)a * mo+ ,'kan massa ata' -o+'me. 'tana akan ereaksi (en/an ! mo+ oksi/en 'nt'k memerikan 4 mo+ karon (ioksi(a (an 4 mo+ air0 * mo+ CO 2 (ient'k (ari setia% *14 mo+ C H*!0
# Koe3isien stoikiometri : i+an/ani+an/an 5an/ era(a (i (e%an sen5a)asen5a)a (a+am %ersamaan kimia0 # Rasio stoikiometri : rasio 5an/ (i%ero+eh (ari (ari koe3isien n'merik (a+am %ersamaan kimia0 $ari rasio stoikimetri ini (a%at (ihit'n/ mo+ (ari s'at' zat 5an/ erh''n/an (en/an mo+ zat +ainn5a (a+am %ersamaan kimia terse't0
Contoh Penggunaan Persamaan Kimia
$a+am %emakaran he%tana6 (ihasi+kan karon(ioksi(a (en/an reaksi: CH*! ** O2 "
CO2 8 H2O
7ika he%tana (iakar sean5ak 99 k/6 a0 era%a k/ karon(ioksi(a (a%at (ihasi+kan (ari reaksi terse't; 0 era%a k/ H2O terent'k;
Contoh Penggunaan Stoikiometri
Ana+isis at' ka%'r : # CaCO <268<= # M/CO >64*= # Iso+'+e *69= Reaksi 5an/ ter?a(i: CaCO " CaO CO2 M/CO " M/O CO2 a0 0
era%a an5ak ka%'r (i%ero+eh i+a at' ka%'r (i'm%ankan sean5ak * k/ era%a an5ak karon(ioksi(a (i%ero+eh (ari reaksi terse't;
Reaktan Pembatas # Reaktan %ematas a(a+ah reaktan 5an/ ter(a%at (a+am ?'m+ah stoikiometrik terke@i+0 # nt'k menent'kan reaktan %ematas6 har's (ihit'n/ rasio mo+ (ari reaktanreaktan (an meman(in/kan setia% rasio (en/an rasio 5an/ ses'ai (ari koe3isien reaktan (a+am %ersamaan kimia0 Contoh: ?ika * /mo+ CH*! (an *2 /mo+ O2 (i@am%'r6 sehin//a ter?a(i reaksi: CH*! ** O2 " CO2 8 H2O Maka CH*! akan men?a(i reaktan %ematas0 # 7ika ter(a%at +eih (ari ('a reaktan6 har's (i/'nakan sat' reaktan sea/ai zat re3erensi6 hit'n/ rasio mo+ (ari reaktan reaktan +ain (a+am mas'kan re+ati3 terha(a% re3erensi terse't6 'at %eran(in/an se%asan/se%asan/ (en/an rasio 5an/ ana+o/ (a+am %ersamaan kimia (an 'r'tkan setia% sen5a)a er(asarkan tin/katann5a0
Contoh6 reaksi: A 2C " %ro('k # 7ika *6* mo+ A6 62 mo+ (an 264 mo+ C (imas'kkan sea/ai reaktan (a+am reaktor6 (an ?ika (i%i+ih A sea/ai re3erensi6 maka: Rasio (a+am mas'kan rasio (a+am %ersamaan kimia 1A :62 1 *6* B 26<* 1*B C1A :264 1 *6* B 26*8 D 21*B2 Sehin//a (a%at (isim%'+kan ah)a a(a+ah reaktan %ematas re+ati3 terha(a% A6 (an A a(a+ah reaktan %ematas re+ati3 terha(a% C0 Sehin//a a(a+ah reaktan %ematas (iantara ti/a reaktan terse't0 A 6 C D A , A C. sehin//a A C0
Reaktan berlebih # Reaktan er+eih a(a+ah reaktan 5an/ ter(a%at +eih (ari%a(a reaktan %ematas0 # Persen ke+eihan (ari se'ah reaktan (i(asarkan %a(a ?'m+ah ke+eihan reaktan (i atas 5an/ (i't'hkan 'nt'k ereaksi (en/an reaktan %ematas ses'ai (en/an %ersamaan kimia0 %kelebihan
=
kelebihanmol molyangdibutuhkanunt ukbereaksi denganreak tan pembatas
(100)
# Ke+eihan mo+ B tota+ mo+ reaktan 5an/ terse(ia mo+ 5an/ (i%er+'kan 'nt'k ereaksi (en/an reaktan %ematas
Konversi Men'r't %en//'naann5a6 kon-ersi reaksi tera/i men?a(i 26 5ait':
#
Kon-ersi 7a+an T'n//a+ ata' Fseka+i+e)atG ,Sin/+e %ass or Fon@ethro'/hG @on-ersion.6 5ait': massa ,mo+. reaktan 5an/ ereaksi (i (a+am reaktor ,mas'kan %roses. 1 massa ,mo+. reaktan 5an/ (ias'%kan ke (a+am reaktor0 Kon-ersi ini ?'/a (ise't sea/ai fractional conversion0
#
Kon-ersi 3raksi kese+'r'han ,O-era++ 3ra@tion @on-ersion. ait': ,massa ,mo+. (a+am as'%an se/ar massa ,mo+. reaktan (a+am ke+'aran (ari %roses kese+'r'han ,%ro('k ersih.. 1 massa ,mo+. reaktan 5an/ (ias'%kan ke (a+am reaktor0
Contoh soal Akri+onitri+ (i%ro('ksi (en/an mereaksikan %ro%i+en6 ammonia (an oksi/en (en/an reaksi sea/ai erik't: CH! NH 12 O2 " CHN H2O m%an ter(iri (ari *9= mo+ %ro%i+en6 *2= mo+ ammonia (an 8= mo+ '(ara0 Kon-ersi 3raksiona+ 9= terha(a% reaktan %ematas 5an/ (i%ero+eh0 7ika (i'at asis 'm%an sean5ak *99 mo+6 tent'kan+ah 5an/ mana +imitin/ reaktan6 = ke+eihan reaktan er+eih (an ?'m+ah mo+ar masin/masin/ %ro('k ke+'aran reaktor0
Pen5e+esaian m%an reaktor ter(iri (ari: ,nCH!.in B *9 mo+ ,nNH.in B *2 mo+ ,nO2.in B 8 mo+ '(ara ,962* mo+ O2 1 mo+ '(ara. B *!64 mo+ ,nNH1nCH!.in B *2 1 *9 B *62 " NH a(a+ah e@ess ,*62 D *. ,nNH1nCH!.stoi B * 1 * B * ,nO21nCH!.in B *6!4 " O2 a(a+ah e@ess ,*6!4 D *6>. ,nO21nCH!.stoi B *6> 7a(i6 %ro%i+en a(a+ah reaktan %ematas , limiting reactan.
Pro%i+en a(a+ah reaktan %ematas0 Maka6 ,nNH8.stoi B *9 mo+ C8H! ,* mo+ NH8 1 * mo+ C8H!. B *9 mo+ NH8 ,nO2.stoi B *9 mo+ C8H! ,*6> mo+ O2 1 * mo+ C8H!. B *> mo+ O2 ,=e@ess.NH8 B ,*2 *9. 1 *9 *99= B 29= e@ess NH8 ,=e@ess.O2 B ,*!64 *>. 1 *> *99= B <6= e@ess O2 7ika kon-ersi 3raksiona+ C8H! a(a+ah 9=6 maka ,nC8H!.o't B 96 ,nC8H!.in B mo+ C8H! ζ nC8H! 5an/ ereaksi B 96 ,nC8H!.in B mo+ B maka6 mo+ar masin/masin/ kom%onen ke+'ar reaktor: ζ ,nNH8.o't B *2 mo+ B < mo+ ,nO2.o't B *!64 *6> B **6< mo+ ,nN2.o't B !*6! ζ mo+ ,nH2O.o't B ζ B < mo+ ,nC8H8N.o't B B mo+ ,nC8H!.o't B mo+
Selektivitas Se+ekti-itas a(a+ah %eran(in/an (ari mo+ %ro('k tertent' ,%ro('k 5an/ (iin/inkan. terha(a% mo+ %ro('k +ainn5a ,%ro('k 5an/ ti(ak (iin/inkan ata' %ro('k sam%in/an. 5an/ (ihasi+kan (a+am sek'm%'+an reaksi0 Yield nt'k reaktan t'n//a+ (an %ro('k6 a(a+ah massa ata' mo+ %ro('k akhir (ia/i (en/an massa ata' mo+ reaktan a)a+ aik 5an/ (imas'kkan ata' 5an/ (i%akai0 7ika ter(a%at +eih (ari sat' %ro('k (an +eih (ari sat' reaktan 5an/ ter+iat6 reaktan 5an/ men?a(i (asar 5ie+( har's (in5atakan (en/an ?e+as0 An(aikan a(a rantai reaksi sea/ai erik't: A " " C $en/an sea/ai %ro('k 5an/ (iin/inkan (an C sea/ai 5an/ ti(ak (iin/inkan0 ie+( a(a+ah mo+ ,ata' massa. 5an/ (ihasi+kan (ia/i (en/an mo+ ,ata' massa. A 5an/ (ise(iakan ata' (i%akai0 Se+ekti-itas a(a+ah mo+ (ia/i (en/an mo+ C 5an/ (ihasi+kan0
Contoh soa+: C2H>OH " CH8CHO H2 C2H>OH " CH8COOC2H> 2 H2 Kon-ersi etano+ B 96<> (an 5ie+( aseta+(ehi( B 9680 7ika m%an %'re etano+ sean5ak *99 mo+1?am6 hit'n/+ah mo+ar masin/masin/ kom%onen ke+'ar reaktor0
