BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Reaksi kimia berlangsung dengan kecepatan yang berbeda-beda. Meledaknya petasan,

adalah contoh reaksi yang berlangsung dalam waktu singkat. Proses perkaratan besi,

pematangan buah di pohon, dan fosilisasi sisa organisme merupakan peristiwa-peristiwa

kimia yang berlangsung sangat lambat. Reaksi kimia selalu berkaitan dengan perubahan dari

suatu pereaksi (reaktan) menjadi hasil reaksi (produk). Laju reaksi dapat dinyatakan sebagai

berkurangnya jumlah (konsentrasi) pereaksi per satuan waktu atau bertambahnya jumlah

(konsentrasi) hasil reaksi per satuan waktu. Laju reaksi adalah berkurangnya jumlah

konsentrasi pereaksi untuk setiap satuan waktu atau bertambahnya jumlah konsentrasi hasil

reaksi untuk setiap satuan waktu .Dinyatakan dengan satuan molaritas per detik ( M / detik

atau mol / L.detik ). Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi Wujud Zat diantara nya

adalah Konsentrasi pereaksi ,Suhu reaksi ,Luas permukaan bidang sentuh reaksi dan Katalis.

Laju mempunyai penerapan baik dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam berbagai

industri. Penerapan ini ditujukan untuk mempermudah dan menambah wawasan dalam

mempelajar laju reaksi dan penerannya. Dalam makalah ini akan dibahas bagaimana

penerapan laju reaksi dalam berbagai industri,baik dalam industri kimia yang menggunakan

katalis homogen atau heterogen maupun biokimia yang menggunakan enzim (biokatalis).

B. Tujuan

Adapun tujuan dari penyusunan makalah ini adalah :

1. Untuk menambah wawasan tentang pemahaman konsep laju reaksi

2. Untuk mengetahui bagaimana penerapan laju reaksi dalam industri baik dalam

bidang kimia maupun biokimia.

1

BAB II

LANDASAN TEORI

a. Pengertian Laju Reaksi

Laju reaksi adalah berkurangnya jumlah konsentrasi pereaksi untuk setiap satuan waktu

atau bertambahnya jumlah konsentrasi hasil reaksi untuk setiap satuan waktu.Dinyatakan

dengan satuan molaritas per detik ( M / detik atau mol / L.detik ).

Misalnya pada reaksi :

A B

maka :

Laju reaksi ( v ) = t

A

∆∆− ][

atau v = t

B

∆∆+ ][

Keterangan :

Tanda ( − ) pada ][A∆ menunjukkan bahwa konsentrasi zat A berkurang, sedangkan

tanda ( + ) pada ][B∆ menunjukkan bahwa konsentrasi zat B bertambah.

Secara umum dapat digambarkan :

Gambar 3.1Grafik hubungan perubahan konsentrasi terhadap waktu

Stoikiometri Laju Reaksi

Pada persamaan reaksi :

mA + nB pC + qD

2

Secara umum dapat dituliskan :

Laju reaksi = t

A

m ∆

∆−

][1 =

t

B

n ∆

∆−

][1 =

t

C

p ∆

∆+

][1 =

t

D

q ∆

∆+

][1

Laju pengurangan B = Ayaberkurangnlajuxm

n

Laju pertambahan C = Ayaberkurangnlajuxm

p

Laju pertambahan D = Ayaberkurangnlajuxm

q

atau :

Laju reaksi = − laju berkurangnya A

= Byaberkurangnlajuxn

m−

= Cnpertambahalajuxp

m

= Dnpertambahalajuxq

m

Jika dituliskan dalam persamaan matematika :

Laju pengurangan A = t

A

∆

∆−

][

Sehingga :

t

A

∆

∆−

][ =

t

B

n

m

∆

∆−

][ =

t

C

p

m

∆

∆+

][ =

t

D

q

m

∆

∆+

][

Laju Reaksi Rerata dan Laju Reaksi Sesaat

Laju reaksi rerata adalah laju reaksi untuk selang waktu tertentu.

Dirumuskan :

[ ]t

pereaksiv

∆

∆−= =

t

reaksihasil

∆

∆+

][

Laju reaksi sesaat adalah laju reaksi pada saat waktu tertentu.

3

Biasanya ditentukan dengan menggunakan grafik yang menyatakan hubungan antara

waktu reaksi ( sumbu x ) dengan konsentrasi zat ( sumbu y ).

Besarnya laju reaksi sesaat = kemiringan ( gradien ) garis singgung pada saat t

tersebut.

Langkah-langkah menentukan laju reaksi sesaat :

Lukislah garis singgung pada saat t!

Lukislah segitiga untuk menentukan gradien ( kemiringan )!

Laju reaksi sesaat = gradien garis singgung

∆

∆=

t

C

x

y

Konsentrasi zat

Waktu ( t )

Produk

t

C1

C2

t1 t2

C = C2 - C1

t = t2 - t1

Garis singgung pada saat t

b. Persamaan Laju Reaksi

Secara umum, laju reaksi dapat dinyatakan dengan rumus :

mA + nB pC + qD

[ ] [ ] yx BAkv .=

Keterangan :

v = laju reaksi

k = konstanta laju reaksi ( nilainya tergantung pada jenis reaktan, suhu dan katalis )

4

x = orde atau tingkat reaksi terhadap reaktan A

y = orde atau tingkat reaksi terhadap reaktan B

x + y = orde atau tingkat reaksi total / keseluruhan

Harga k akan berubah jika suhu berubah. Kenaikan suhu dan penggunaan katalis

umumnya akan memperbesar harga k.

c. Orde Reaksi

“ Orde reaksi menyatakan besarnya pengaruh konsentrasi reaktan terhadap laju reaksi. ”

1. Orde reaksi nol.

Reaksi dikatakan ber’orde nol terhadap salah satu reaktan, jika perubahan konsentrasi

reaktan tersebut tidak mempengaruhi laju reaksi. Artinya, asalkan terdapat dalam

jumlah tertentu; perubahan konsentrasi reaktan itu tidak mempengaruhi laju reaksi.

Besarnya laju reaksi hanya dipengaruhi oleh besarnya konstanta laju reaksi ( k ).

[ ] kXkv == 0.

2. Orde reaksi satu.

Suatu reaksi dikatakan ber’orde satu terhadap salah satu reaktan, jika laju reaksi

berbanding lurus dengan konsentrasi reaktan itu.

Jika konsentrasi reaktan itu dilipat-tigakan maka laju reaksinya akan menjadi 31 atau 3

kali lebih besar.

[ ] [ ]XkXkv .. 1 ==

5

3. Orde reaksi dua.

Suatu reaksi dikatakan ber’orde dua terhadap salah satu reaktan, jika laju reaksi

merupakan pangkat dua dari konsentrasi reaktan itu.

Jika konsentrasi reaktan itu dilipat-tigakan, maka laju reaksi akan menjadi 32 atau 9 kali

lebih besar.

[ ]2. Xkv =

d. Teori Tumbukan

Suatu zat dapat bereaksi dengan zat lain jika partikel-partikelnya saling bertumbukan.

Tumbukan yang terjadi akan menghasilkan energi untuk memulai terjadinya reaksi.

Terjadinya tumbukan tersebut disebabkan karena partikel-partikel zat selalu bergerak

dengan arah yang tidak teratur.

Tumbukan antar partikel yang bereaksi tidak selalu menghasilkan reaksi. Hanya

tumbukan yang menghasilkan energi yang cukup serta arah tumbukan yang tepat, yang

dapat menghasilkan reaksi. Tumbukan seperti ini disebut tumbukan yang efektif.

Jadi, laju reaksi tergantung pada 3 hal :

a) Frekuensi tumbukan6

b) Energi partikel reaktan

c) Arah tumbukan

Energi minimum yang harus dimiliki oleh partikel reaktan, sehingga menghasilkan

tumbukan yang efektif disebut energi pengaktifan atau energi aktivasi ( Ea ).

Semua reaksi, baik eksoterm maupun endoterm memerlukan Ea. Reaksi yang dapat

berlangsung pada suhu rendah berarti memiliki Ea yang rendah. Sebaliknya, reaksi

yang dapat berlangsung pada suhu yang tinggi, berarti memiliki Ea yang tinggi.

Ea ditafsirkan sebagai energi penghalang ( barrier ) antara reaktan dengan produk.

Reaktan harus didorong agar dapat melewati energi penghalang tersebut sehingga dapat

berubah menjadi produk.Energi

Jalan reaksi

R

P

Reaktan

Produk

Ea

H

Reaksi Eksoterm

Energi

Jalan reaksi

R

P

Reaktan

ProdukEa

H

Reaksi Endoterm

e. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi

7

Besarnya laju reaksi dipengaruhi oleh :

1. Luas Permukaan Bidang Sentuh.

oPada reaksi heterogen ( reaksi yang fase reaktannya tidak sama ), misalnya logam Zn

dengan larutan HCl; laju reaksi selain dipengaruhi oleh konsentrasi larutan HCl, juga

dipengaruhi oleh kondisi logam Zn tersebut.

oDalam jumlah ( massa ) yang sama; butiran logam Zn akan bereaksi lebih lambat

daripada serbuk Zn.

oReaksi akan terjadi antara molekul-molekul HCl dengan atom-atom Zn yang

bersentuhan langsung dengan HCl.

oPada butiran Zn, atom-atom Zn yang bersentuhan langsung dengan HCl lebih sedikit

daripada serbuk Zn sebab atom-atom Zn yang bersentuhan hanya atom Zn yang ada di

permukaan butiran.

o Jika butiran Zn tersebut dihaluskan menjadi serbuk, maka atom-atom Zn yang semula

ada di bagian dalam akan berada di bagian permukaan dan terdapat lebih banyak atom

Zn yang secara bersamaan bereaksi dengan larutan HCl.

oSemakin luas permukaan bidang sentuh zat padat, semakin banyak tempat terjadinya

tumbukan antar partikel zat yang bereaksi sehingga laju reaksi akan semakin

meningkat juga.

2. Konsentrasi Reaktan.

Pengaruh konsentrasi reaktan terhadap laju reaksi dapat dijelaskan dengan

menggunakan teori tumbukan.

Semakin tinggi konsentrasinya berarti semakin banyak molekul dalam setiap satuan

luas ruangan; dengan demikian tumbukan antar molekul akan semakin sering terjadi.

Semakin banyak tumbukan yang terjadi, berarti kemungkinan untuk menghasilkan

tumbukan yang efektif akan semakin besar sehingga reaksi berlangsung lebih cepat.

3. Tekanan.

Pada reaksi yang reaktannya berwujud gas, peningkatan tekanan dapat

meningkatkan laju reaksi. Jika tekanan meningkat, maka volumenya akan

berkurang sehingga konsentrasi gas akan meningkat (konsentrasi berbanding

terbalik dengan volume; V

nM = ).

Jika volumenya berkurang, maka memungkinkan bertambahnya jumlah tumbukan

yang terjadi karena setiap molekul menjadi lebih berdekatan jaraknya.

8

4. Suhu

Pada umumnya, suhu yang semakin tinggi akan semakin mempercepat reaksi.

Meningkatnya suhu akan memperbesar energi kinetik molekul reaktan. Oleh karena itu,

gerakan antar molekul reaktan akan semakin acak sehingga kemungkinan terjadinya

tumbukan antar molekul akan semakin besar.Akibatnya tumbukan yang efektif akan

mudah tercapai dan energi aktivasi akan mudah terlampaui.

5. Katalis

Katalis adalah suatu zat yang dapat mempercepat laju reaksi, tanpa dirinya mengalami

perubahan yang kekal sehingga pada akhir reaksi zat tersebut dapat diperoleh kembali.Suatu

katalis mungkin dapat terlibat dalam proses reaksi atau mengalami perubahan selama reaksi

berlangsung, tetapi setelah reaksi itu selesai maka katalis akan diperoleh kembali dalam

jumlah yang sama.Katalis dapat mempercepat reaksi dengan cara mengubah jalannya reaksi.

Jalur reaksi yang ditempuh tersebut mempunyai energi aktivasi ( Ea ) yang lebih rendah

daripada jalur reaksi yang ditempuh tanpa katalis.Artinya : katalis berperan untuk

menurunkan energi aktivasi ( Ea ).

Jenis-jenis katalis yaitu :

Katalis Homogen.

Adalah katalis yang wujudnya sama dengan wujud reaktannya.

Dalam reaksi kimia, katalis homogen berfungsi sebagai zat perantara ( fasilitator ).

Contohnya :

oKatalis gas NO2 pada pembuatan gas SO3.

oKatalis gas Cl2 pada penguraian N2O

Katalis Heterogen.

Adalah katalis yang wujudnya berbeda dengan wujud reaktannya.

Reaksi zat-zat yang melibatkan katalis jenis ini, berlangsung pada permukaan

katalis tersebut.

Contohnya :

9

o Katalis logam Ni pada reaksi hidrogenasi etena ( C2H4 ).

o Katalis logam Rodium atau Iridium pada proses pembuatan asam etanoat.

o Katalis logam Ni pada proses pembuatan mentega.

o Katalis logam V2O5 pada reaksi pembuatan asam sulfat ( proses Kontak ).

o Katalis logam Fe pada reaksi pembuatan amonia ( proses Haber-Bosch )

Biokatalis ( enzim ).

Adalah katalis yang dapat mempercepat reaksi-reaksi kimia dalam tubuh

makhluk hidup.

Mekanisme kerjanya dengan metode “ kunci dan gembok “ atau “ lock and key “

yang dipopulerkan oleh Emil Fischer.

Contohnya :

Enzim amilase = membantu menghidrolisis amilum menjadi maltosa.

Enzim katalase = menguraikan H2O2 menjadi O2 dan H2O

Enzim lipase = menguraikan lipid menjadi gliserol dan asam lemak.

Autokatalis.

Adalah zat hasil reaksi yang berfungsi sebagai katalis. Artinya, produk reaksi

yang terbentuk akan mempercepat reaksi kimia.

Contohnya :

Reaksi antara kalium permanganat ( KMnO4 ) dengan asam oksalat ( H2C2O4 )

salah satu hasil reaksinya berupa senyawa mangan sulfat ( MnSO4 ).

Semakin lama, laju reaksinya akan semakin cepat karena MnSO4 yang terbentuk

berfungsi sebagai katalis

BAB III

10

PEMBAHASAN MASALAH

A. PENERAPAN LAJU REAKSI DALAM BIDANG INDUSTRI

Laju reaksi dapat dikontrol dengan memperhatikan faktor-faktor yang

mempengaruhi laju reaksi tersebut. Penerapan laju reaksi dapat ditemukan pada berbagai

bidang industri, yang menjadi penerapan laju reaksi dalam bidang indusri adalah penggunaan

katalis yang merupakan faktor yang mempengaruhi laju reaksi.

a. Dalam bidang Biokimia

Yang menjadi contoh penggunaan laju reaksi dalam bidang biokimia adalah Penggunaan

enzim dalam bidang industri. Enzim merupakan zat yang paling menarik dan penting di alam.

Pertama, sangat penting untuk menyadari bahwa enzim bukanlah benda hidup. Mereka benda

mati, sama seperti mineral. Tapi juga tidak seperti mineral, mereka dibuat oleh sel hidup.

Enzim adalah benda tak hidup yang diproduksi oleh sel hidup.Enzim sudah tidak diragukan

memiliki peran yang sangat penting dalam kehidupan. Tidak hanya dalam kehidupan

manusia, tapi bagi hewan dan tumbuhan. Bahkan bisa dikatakan bahwa enzim berperan

penting dalam kelangsungan alam ini.Jika anda mengintip ke dalam sel, anda akan melihat

begitu banyak aktifitas berbeda yang berjalan. Akan ditemukan beberapa molekul yang

bergabung bersama, dan ada juga yang memecah menjadi beberapa bagian terpisah.

Aktifitas-aktifitas inilah yang menjaga sel agar tetap hidup. Disinilah peran dari enzim.Dalam

pengertian yang luas, terdapat dua tipe enzim. Enzim yang membantu dalam menggabungkan

beberapa molekul menjadi satu molekul baru. Dan enzim yang membantu memecah molekul

menjadi beberapa bagian terpisah.

Gambar Penerapan Enzim dalam Industri Kertas (image from imimg.com)

11

Selain di dalam sel, enzim juga memiliki peran penting di luar sel. Salah satu contoh yang

jelas adalah sistem pencernaan. Enzim yang terdapat di dalam tubuh berfungsi untuk

mempercepat proses metabolisme. Enzim juga menyebabkan metabolisme berlangsung

dalam suhu rendah. Enzim bekerja sangat spesifik hanya pada reaksi-reaksi tertentu.

Zat dipercepat reaksinya dinamakan subtrat yang akan bereaksi dengan enzim menghasilkan

produk. Pada akhir reaksi, enzim akan kembali terbentuk seperti semula.

Penguraian nasi menjadi glukosa-glukosa merupakan salah satu reaksi yang melibatkan

enzim. Beberapa enzim di dalam tubuh dapat memecah pati, beberapa lagi dapat memecah

protein dan juga lemak Reaksi penguraian nasi berlangsung lambat dan membutuhkan suhu

tinggi jika dilakukan di luar tubuh atau di laboratorium. Namun, jika dilakukan di dalam

tubuh, maka prosesnya berlangsung cepat dan dengan suhu rendah karena enzim berfungsi

sebagai katalis dalam proses metabolisme yang terjadi di dalam tubuh.

Sifat dan Kelebihan Enzim

Berikut ini adalah 4 hal yang harus diingat tentang enzim:

1. Enzim itu spesifik

Sebuah enzim yang dapat memecah lemak tidak mampu

untuk memecah protein dan pati. Enzim hanya melakukan satu

tugas spesifik. Itu artinya sebuah enzim dapat melakukan

tugasnya begitu fokus dan dengan sangat sedikit efek

samping. Karena sifat yang spesifik inilah yang menjadi

alasan kenapa enzim banyak digunakan dan dimanfaatkan

dalam dunia industri.Sampai saat ini, telah ditemukan 3000

enzim yang sudah berhasil diidentifikasi dan masih banyak

lagi yang menunggu untuk ditemukan.

2. Enzim adalah katalis

Selain dapat melakukan tugas yang spesifik, penting untuk diketahui juga bahwa enzim

dapat melakukan tugas yang sama berulang-ulang, ratusan bahkan jutaan kali. Terus menerus

tanpa henti. Ini karena sifatnya sebagai katalis.

12

Anda ingat definisi dari katalis. Ya.. katalis adalah suatu zat yang membantu jalannya reaksi

namun akan terbentuk kembali setelah akhir reaksi, dan tidak hancur oleh reaksi tersebut.

Enzim adalah katalis.

3. Enzim sangat efisien

Tidak hanya pekerja yang keras, enzim juga mampu bekerja dengan kecepatan yang luar

biasa. Sebagai gambaran, sebuah enzim yang terdapat di hati mampu memcah Hidrogen

Peroksida menjadi air dan oksigen. Yang mengagumkan adalah satu enzim bisa memproses 5

juta molekul Hidrogen Peroksida dalam satu menit. Dan anda tahu.. Hidrogen peroksida

adalah suatu oksidator kuat yang dapat merusak sel.

4. Enzime itu alami

Enzim adalah protein. Seperti protein lainnya, enzim itu organik. Setelah melaksanakan

tugasnya dan tidak dibutuhkan lagi, enzim akan terurai cepat dan kembali diabsorb alam.

Gambar 1. Cara Kerja Enzim

Karena sifat-sifat yang luar biasa inilah maka Enzim banyak dimanfaatkan oleh manusia,

termasuk dalam dunia industri. Beberapa contoh industri yang menggunakan enzim adalah

industri pembuatan roti, keju, bir, deterjen, industri bioteknologi, dan lainnya.

Enzime dan Dunia Industri

Banyak orang berpendapat bahwa teknologi enzim adalah teknologi yang tergolong

baru. Perlu diketahui, enzim sudah dimanfaatkan oleh manusia sejak masa awal peradaban.

13

Selama manusia telah mengkonsumsi roti dan keju, meminum anggur dan bir, maka sejak

itulah manusia sudah menggunakan enzim.

Dan sekarang enzim banyak dimanfaatkan untuk berbagai industri. Ini semua karena 4

sifat enzim yang luar biasa tadi. Enzim mengambil perannya tidak hanya pada industri

makanan, namun sudah merambah ke industri plastik, deterjen, pakan ternak, kosmetik, obat-

obatan, bahkan energi.

Gambar 2. Peran Enzim di Dunia Industri

Yang juga tak kalah penting adalah peran enzim yang juga bersifat ramah lingkungan.

Dengan semakin meningkatnya kepedulian terhadap lingkungan dan industri ramah

lingkungan, maka dapat dipastikan bahwa peran enzim akan semakin meningkat dan kuat

dalam dunia industri.

Produksi Enzim

Kembali melihat kasus pembuatan keju diatas, Chymosin adalah enzim yang berperan

dalam merubah susu menjadi keju. Dan Chymosin hanya dapat ditemukan di dalam perut sapi

14

muda (juga pada kambing muda, domba muda, dan sedikit mamalia ternak lainnya). Sampai

tahun 60-an, semua keju di dunia dibuat dengan mengunakan Chymosin yang diambil dari

perut sapi muda yang disembelih.Lalu dua hal terjadi. Permintaan akan keju meningkat, dan

permintaan daging sapi muda menurun.

Akhirnya tidak terdapat cukup banyak sapi muda yang sudah disembelih untuk

mencukupi permintaan dari industri keju akan Chymosin berkualitas. Untuk memecahkan

permasalahan ini, akan sangat tidak bijak dan mahal untuk menyembelih sapi muda hanya

untuk mengambil sedikit enzim Chymosin dari perut mereka. Dan industri keju serta para

peneliti enzim mulai mencari cara lain untuk mendapatkan dan memproduksi enzim

Chymosin dalam jumlah banyak dan murah.

Para peneliti ingin mencari organisme penghasil enzim Chymosin yang lebih murah

dan lebih mudah dibanding sapi muda. Organisme yang dapat berkembang biak secara cepat

dan tidak membutuhkan ruang dan makanan yang besar.

Maka mereka mulai mencari diantara organisme yang lebih kecil dan sederhana yang sudah

mereka kenal, Mikroorganisme.

Gambar 3. Produksi Enzim

Mikroorganisme adalah organisme hidup yang sangat kecil, seperti bakteri, jamur, dan yeast.

Mereka hidup di lapisan tanah dan air di setiap sudut bumi. Karena mereka kecil, jelas tidak

terlalu kompleks seperti sapi muda.

Dari sinilah dimulainya ‘eksploitasi’ mikroorganisme dalam menghasilkan berbagai enzim

untuk kepentingan hidup manusia.15

Dalam industri roti

Katalis yang digunakan dalam pembuatan roti adalah enzim zimase yang merupakan bio

katalis.Penambahan zimase dilakukan pada proses peragian pengembangan roti.Ragi di

tambahkan ke dalam adonan sehingga glukosa dalam adonanterurai menjadi etil alkohol dan

karbon dioksida.

Penguraian berlangsung dengan bantuan enzim zimase yang dihasilkan ragi.

Pada proses ini, CO berfungsi mengembangkan adonan roti.Banyaknya rongga kecil pada

roti membuktikan terjadinya gelembung CO saat peragian

b.Dalam Bidang Kimia

Dalam bidang kimia penerapan laju reaksi terkait faktor yang mempengaruhinya yakni

pengunnaan katalis dapat diterapkan pada berbagai macam industry antara lain industry

pembuatan ammonia,industry asam nitrat,industry pembuatan asam sulfat melalui melalui

proses kontak,industri perminyakan dan industry roti dan lain-lain

1. Pembuatan Amonia menurut proses Haber-Bosch

Penerapan laju reaksi dalam industry kimia dapat ditemukan pada penggunaan katalis

pada industry pembuatan ammonia menurut proses Haber-Bosch . Dalam pembuatan gas

ammonia dilakukan dengan mereaksikan gas nitrogen dengan gas hidrogen Nitrogen terdapat

melimpah di udara, yaitu sekitar 78% volume. Walaupun demikian, senyawa nitrogen tidak

terdapat banyak di alam. Satu-satunya sumber alam yang penting ialah NaNO3 yang disebut

Sendawa Chili. Sementara itu, kebutuhan senyawa nitrogen semakin banyak, misalnya untuk

industri pupuk, dan bahan peledak. Oleh karena itu, proses sintesis senyawa nitrogen, fiksasi

nitrogen buatan, merupakan proses industri yang sangat penting. Metode yang utama adalah

mereaksikan nitrogen dengan hidrogen membentuk amonia. Selanjutnya amonia dapat diubah

menjadi senyawa nitrogen lain seperti asam nitrat dan garam nitrat.

Dasar teori pembuatan amonia dari nitrogen dan hidrogen ditemukan oleh Fritz Haber

(1908), seorang ahli kimia dari Jerman. Sedangkan proses industri pembuatan amonia untuk 16

produksi secara besar-besaran ditemukan oleh Carl Bosch, seorang insinyur kimia juga dari

Jerman. Persamaan termokimia reaksi sintesis amonia adalah :

Berdasarkan prinsip kesetimbangan kondisi yang menguntungkan untuk ketuntasan

reaksi ke kanan (pembentukan NH3) adalah suhu rendah dan tekanan tinggi. Akan tetapi,

reaksi tersebut berlangsung sangat lambat pada suhu rendah, bahkan pada suhu 500oC

sekalipun. Dilain pihak, karena reaksi ke kanan eksoterm, penambahan suhu akan

mengurangi rendemen. Proses Haber-Bosch semula dilangsungkan pada suhu sekitar 500oC

dan tekanan sekitar 150-350 atm dengan katalisator, yaitu Fe2O3 Katalis ini mempercepat laju

reaksinya dengan cara mengadsorbsi zat-zat pereaksi pada permukaannya, reaksinya sebagai

berikut:

Seiring dengan kemajuan teknologi, digunakanlah tekanan yang jauh lebih besar,

bahkan mencapai 700 atm. Untuk mengurangi reaksi balik, maka amonia yang terbentuk

segera dipisahkan. Mula-mula campuran gas nitrogen dan hidrogen dikompresi

(dimampatkan) hingga mencapai tekanan yang diinginkan. Kemudian campuran gas

dipanaskan dalam suatu ruangan yang bersama katalisator sehingga terbentuk amonia.

Diagram alur dari proses Haber-bosch untuk sintesis amonia :

17

Berlangsung lambat

2. Pembuatan asam sulfat menurut proses kontak

Penerapan laju reaksi dalam industri dapat ditemukan pada industri pembuatan asam

sulfat menurut proses kontak yakni pada proses nya menggunakan katalis. Katalis banyak

digunakan dalam industri kimia, karena dengan penggunaan katalis akan mempercepat

proses produksi sehingga biaya produksi lebih hemat dan menguntungkan. Asam

sulfat diproduksi dari belerang, oksigen, dan air melalui proses kontak.Pembuatan asam sulfat

menurut proses kontak berlangsung dengan beberapa tahap-tahap reaksi yaitu sebagai

berikut ini :

1. Belerang dibakar dengan udara membentuk belerang dioksida

2. Belerang dioksida dioksidasi lebih lanjut menjadi belerang trioksida.

3. Belerang trioksida dilarutkan dalam asam sulfat pekat membentuk asam pirosulfat.

18

4. Asam pirosulfat direaksikan dengan air membentuk asam sulfat pekat.

Dari tahapan reaksi diatas, tahapan penting dan berlangsung lambat adalah pada

tahap-b. Untuk mempercepat laju reaksinya ditambahkan katalis vanadium pentoksida

(V2O5). Katalis ini dapat mempercepat laju reaksi dengan proses reaksi sebagai berikut :

3. Industri asam nitrat

Metode yang sering digunakan dalam industri asam nitrat adalah metode Proses Ostwald,

yang dikembangkan oleh ahli kimia Jerman, Wilhelm Ostwald.Bahan baku industri asam

nitrat adalah amonia. Mula-mula, amonia dibakar pada suhu 800 oC.

4 NH3 (g) + 2 O2 (g) 4 NO (g) + 6 H2 (g

Oksida NO terbentuk teroksida dengan cepat membentuk NO2 .Kemudian gas NO diserap

oleh air menghasilkan asam nitrit dan asam nitrat.HNO2 diubah mnjadi HNO3 (g).,

Gas NO dimasukan kembali ke dalam reaktor dan dioksidasi menjadi NO2 .

4. Industri perminyakan

Kebutuhan akan bensin meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah kendaraan

bermotor, Itulah sebabnya perlu dilakukan pengembangan metode distilasi yang

menghasilkan bensin. Metode yang dikembangkan tersebut, yaitu pemecahan katalis dan

alkilasi.Katalis yang digunakan, diantaranya asam, oksida alumunium, silikon, dan krom.

BAB IV

19

KESIMPULAN

1. Laju laju reaksi merupakan berkurangnya jumlah konsentrasi pereaksi untuk

setiap satuan waktu atau bertambahnya jumlah konsentrasi hasil reaksi untuk setiap

satuan waktu .

2. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi Wujud Zat diantara nya

adalah Konsentrasi pereaksi ,Suhu reaksi ,Luas permukaan bidang sentuh reaksi dan

Katalis.

3. Penerapan laju reaksi dalam industry dapat dilihat pada industry pembuatan

amoniak, pembuatan asam sulfat melalui proses kontak,industri roti,industry

perminyakan yang dapat dilihat dari penggunaan katalis baik biokatalis maupun

katalis kimia

20

DAFTAR PUSTAKA

Team Teaching DDPA. 2008. Modul Praktikum. Gorontalo: UNG

Lukum, Astin. 2006. Bahan Ajar DDPA. Gorontalo: UNG

Wikipedia bahasa Indonesia.2010.Dunia Industri Modern.

Dogra, S.K.1987.Kimia Fisik dan Soal – Soal.Jakarta : UI-Press

http// wikipedia: proses pembuatan asam sulfat.

21

22