MAKALAH FAKTOR FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KESETIMBANGAN DALAM INDUSTRI

FAKTOR FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KESETIMBANGAN DALAM INDUSTRI

NAMA      :        BUNGA NURMALASARI

Kelas                   :        XI MIA 2

Pemerintah kota Pontianak

Dinas pendidikan

Sekolah menengah atas negeri 2 pontianak

Jl. R. E. Martadinata, Pontianak Barat, Kota Pontianak, Kalimantan Barat 78244

Telepon: (0561) 775124

Kesetimbangan kimia dalam Industri

Penerapan sistem kesetimbangan reaksi antara lain dilakukan dalam industri kimia. Agar industri tersebut menguntungkan secara ekonomi,maka diterapkan prinsip tertentu yaitu menghasilkan produk sebanyak - banyaknya dengan waktu sesingkat mungkin. Oleh karena itu, harus dihindari terjadinya reaksi bolak-balik, karena akan menyebabkan produk
kembali lagi menjadi bahan baku, sehingga pabrik kimia mengalami kerugian besar. Dengan demikian, faktor-faktor yang memengaruhi pergeseran kesetimbangan harus diperhatikan, agar pergeseran kesetimbangan selalu menuju ke arah terbentuknya produk. Bagaimana contoh penerapan sistem kesetimbangan dalam industri kimia? Simaklah penjelasannya  berikut baik-baik.

1.     Pembuatan amonia (NH3) menurut Proses Haber – Bosch

Proses pembuatan amonia ditemukan oleh Karl Bosch dan Fritz Haber dibuat melalui reaksi sebagai berikut.
                                        N₂(g) + 3H₂(g)  2 NH₃(g)        H = -92 kJ

Gas N₂ pada reaksi di atas diperoleh dari udara, sedangkan gas H₂ diperoleh dari hasil reaksi gas alam dan air. Untuk menghindari reaksi bolak-balik, kesetimbangan reaksi harus diusahakan bergeser ke arah terbentuknya NH3. Sesuai Asas Le Chatelier, maka harus dilakukan usaha - usaha berikut.

a. Memperbesar tekanan
Koefisien produk (NH₃) lebih kecil daripada koefisien pereaksi (N₂ dan H₂). Agar kesetimbangan selalu bergeser ke arah terbentuknya produk (NH₃), maka tekanan harus diperbesar. Tekanan yang biasa digunakan adalah                                                       ± 150-300 atm.

b. Menurunkan suhu
Reaksi ke kanan (ke arah terbentuknya produk) merupakan reaksi eksoterm. Supaya reaksi selalu bergeser ke kanan, suhu harus diturunkan. Karena suhu rendah menyebabkan reaksi berlangsung lambat, maka dipilihlah suhu optimum, yaitu suhu 400–500 C.Pemilihan suhu optimum bertujuan memaksimalkan laju reaksi dan mencegah reaksi bergeser ke kiri.

c. Menambahkan katalis
Katalis yang digunakan yaitu Fe₃O₄ yang mengandung K₂O, CaO, MgO, Al₂O₃, dan SiO₂. Penggunaan katalis dimaksudkan agar reaksi ke kanan berlangsung cepat.Walaupun sudah diatur dengan maksimal, ternyata hanya 15% amonia yang bisa diambil. Sementara itu, 85% sisa amonia kembali lagi kearah N₂ dan H₂ yang akan bereaksi lagi membentuk NH₃. Secara sederhana, proses pembuatan amonia digambarkan dalam skema berikut.

Berikut ini skema sintesis amonia berdasarkan proses Haber-Bosch.

2.     Pembuatan Asam Sulfat (H2SO4) dengan proses kontak

Asam sulfat merupakan bahan kimia yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya, sebagai bahan campuran dalam deterjen, cat, zat warna, fiber, plastik, industri logam, dan sebagainya. Dalam industri, pembuatan asam sulfat dikenal dengan proses kontak.Proses kontak menghasilkan asam sulfat mencapai kadar 99% dan biayanya lebih murah. Proses ini melalui beberapa tahap sebagai berikut.

a) Belerang dibakar dengan oksigen menghasilkan belerang dioksida.
Reaksi yang terjadi yaitu:
S(s) + O₂(g)            SO₂(g)
b) Belerang dioksida (SO₂) direaksikan dengan oksigen membentuk gas belerang trioksida Reaksi yang terjadi yaitu:
2 SO₂(g) + O₂(g)    2 SO₃(g)
Reaksi di atas berlangsung sangat lambat, sehingga harus diberi katalis. Katalis yang digunakan adalah vanadium  pentoksida (V ₂O₅). Selain itu, reaksi harus terjadi pada suhu optimum (450 C).

c) Gas SO₃ direaksikan dengan asam sulfat pekat menghasilkan asam
disulfat atau asam pirosulfat (oleum).

Perhatikan reaksi di bawah ini.
H₂SO₄(l) + SO₃(g)          H₂S₂O₇(l)

d) Asam pirosulfat (H₂S₂O₇) dilarutkan dalam air menghasilkan H₂ SO₄
Persamaan reaksi yang terjadi:
H₂S₂O₇ (l) + H₂O(l)     2H₂SO₄(aq)

Tahapan yang paling menentukan pada proses pembuatan asam sulfat adalah proses pengubahan SO₂  menjadi SO₃ . Reaksi pada proses ini merupakan reaksi kesetimbangan, maka untuk memeperbanyak hasil harus memperhatikan asas Le Chatelier.

1.      Reaksi tersebut menyangkut tiga aprtikel pereaksi ( 2 partikel SO₂  dan 1 partikel gas O₂) untuk menghasilkan 2 partikel SO₃ . Jadi, perlu dilakukan pada tekanan tinggi.

2.      Reaksi kek kanan adalah reaksi eksoterm (      H = - 196 kJ) berarti harus dilakukan pada suhu rendah. MAsalahnya pada suhu rendah reaksinya menjadi lambat. Seperti pada pembuatan ammonia, permasalahan ini dapat diatasi dengan penambahan katalis V₂O₅ .

Pemilihaan kondisi optimum untuk pembentukan SO3 adalah sebagai berikut :

Faktor	Reaksi : 2SO3(g) + O2(g)    2SO3 (g) ∆H = ˜ 191kJ	Kondisi Optimum
Suhu	Reaksi bersifat eksotermik. Suhu rendah akan menggeser kesetimbangan ke kanan. Akan tetapi, laju reaksi menjadi lambat. Pemilihan suhu juga harus juga harus memperhitungan faktor antara lain korosi pada suhu tinggi.	400⁰ C - 450⁰C
Tekanan	Total mol pereaksi lebih besar dibandingkan total mol produk reaksi. Penambahan tekanan akan menggeser kesetimbangan ke kanan. Pada tekanan sedikit di atas 1 atm, reaksi sudah menghasilkan ˜97% SO3.	2-3 atm
Katalis	Katalis tidak menggeser kesetimbangan ke kanan, tetapi mempercepat laju reaksi secara keseluruhan	V2O5

     
INI ADALAH CONTOH NYA SEMATA. JIKA INGIN MELIHAT DALAM BENTUK YANG BAIK DAN BAGUSNYA SERTA INGIN MENGERJAKAN TUGAS, SAYA KASIH FILENYA LANGSUNG. CARANYA GAMPANG BANGET, KALIAN TINGGAL KLIK KATA DOWNLOAD DI BAWAH INI.

DOWNLOAD

TERIMA KASIH TELAH BERKUNJUNG