makalah pemicu 2

download makalah pemicu 2

of 21

  • date post

    17-Jul-2015
  • Category

    Documents

  • view

    184
  • download

    4

Embed Size (px)

Transcript of makalah pemicu 2

MIND MAP

1|Makalah Kimia Fisika

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas rahmat dan karuniaNya kami dapat mengerjakan dan menyelesaikan penulisan makalah dengan judul Makalah Kimia Fisika: Kesetimbangan Kimia. Dalam menyusun makalah ini kami telah banyak mendapat pengarahan dan bimbingan serta petunjuk-petunjuk dari Eny Kusrini selaku dosen pengampu mata kuliah Kimia Fisika, Faizal Abdilah dan Niniek Dwi Hapsari sebagai kakak-kakak asisten mata kuliah Kimia Fisika, dan teman-teman mahasiswa Teknik Kimia Universitas Indonesia. Makalah ini merupakan buah kerja sama dari teman semua untuk memenuhi tugas mata kuliah kimia fisika setelah pembuatan Lembar Tugas Mandiri masing-masing kelompok dan sebagai salah satu bahan penilaian dosen pengajar kepada kami. Tiada gading yang tak retak, begitu pula dengan makalah kami yang tak luput dari kesalahan. Oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun sangat kami butuhkan demi sempurnanya makalah ini. Selain itu, dalam kesempatan ini kami mohon maaf yang sebesarbesarnya dan kami juga berterima kasih apabila kami mendapat masukan-masukan positif yang dapat meningkatkan kemampuan kami. Kami juga berharap makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan menambah wawasan dalam menghadapi mata kuliah yang terkait mendatang.

Depok, April 2010 Penulis

2|Makalah Kimia Fisika

DAFTAR ISI

I.

Pendahuluan Mindmap............................................................................................................1 Kata Pengantar...................................................................................................2 Daftar Isi............................................................................................................3

II.

Isi Jawaban Pemicu..................................................................................................4

III.

Penutup Kesimpulan..........................................................................................................19

IV.

Daftar Pustaka.....................................................................................................20

V.

Lampiran..............................................................................................................21

3|Makalah Kimia Fisika

ISI JAWABAN PEMICU I. Harga bensin premium telah dinaikkan secara signifikan baru-baru ini, dan masih akan ditingkatkan hingga mencapai harga keekonomiannya. Fenomena ini tak pelak lagi menunjukkan bahwa bahan bakar alternatif produksi dalam negeri yang bisa mensubstitusi paling sedikitnya sebagian dari premium sudah sangat perlu

dikembangkan. Bioetanol merupakan salah satu bahan bakar terbarukan yang potensial untuk keperluan ini, karena dapat dicampur dengan bensin (premium) menjadi gasohol. Bioetanol sebagai salah satu bahan bakar alternatif masyarakat belum diterapkan sama sekali karena masih dalam tahap penelitian dan uji coba. Padahal di Indonesia, banyak sekali sumber daya alam hayati yang dapat digunakan sebagai bahan baku untuk memproduksi bioetanol. Penggunaan etanol sebagai bahan bakar didasari oleh sifat etanol murni yang cukup mudah terbakar dan memiliki kalor-bakar netto besar, yaitu 21 MJ/liter (kira-kira 2/3 dari kalor-bakar netto bensin). Etanol, disebut juga sebagai etil alkohol dan oleh masyarakat umum sering disebut sebagai alkohol, adalah senyawa organik (alkohol) yang tidak bersifat toksik, karena tubuh manusia dapat menguraikannya dengan cepat. Selain sebagai bahan bakar alternatif, etanol juga banyak digunakan sebagai pelarut. Pertanyaan: 1. Jelaskan beberapa proses (dan bahan baku) yang dapat digunakan untuk membuat etanol. Jawab: Proses pembuatan etanol ada dua, yaitu: a. Secara petrokimia melalui hidrasi etilena Pembuatan etanol melalui proses hidrasi etilena memiliki mekanisme reaksi sebagai berikut: C2H4(g) + H2O(g) CH3CH2OH(l) Katalis yang digunakan dalam reaksi di atas umumnya adalah asam fosfat.Katalis ini digunakan pertama kali untuk produksi skala besar etanol

4|Makalah Kimia Fisika

oleh Shell Oil Company padatahun 1947.Reaksi hidrasi etilena dijalankan dengan tekanan uap berlebih pada suhu 3000C. Proses lama yang pernah digunakan padatahun 1930 oleh Union Carbide adalah dengan menghidrasi etilena secara tidak langsung, yaitu dengan mereaksikannya dengan asam sulfat pekat untuk mendapatkan etil sulfat. Etil sulfat kemudian dihidrolisis dan menghasilkan etanol. Reaksi yang berlangsung adalah sebagai berikut: C2H4 + H2SO4 CH3CH2SO4H CH3CH2SO4H + H2O CH3CH2OH + H2SO4

b.

Secara biologis melalaui fermentasi gula dengan ragi Etanol yang dipakai untuk konsumsi manusia (seperti minuman beralkohol) dan bahan bakar diproduksi dengan cara fermentasi. Fermentasi etanol menggunakan spesies ragi tertentu C6H12O6 2 CH3CH2OH + 2 CO2 Proses pembiakkan ragi untuk mendapatkan alcohol disebut sebagai fermentasi. Konsentrasi etanol yang tinggi akan beracun bagi ragi. Pada jenis ragi yang paling toleran terhadap etanol, ragi tersebut hanya dapat bertahan pada lingkungan 15% etanol berdasarkan volume. Untuk menghasilkan etanol dari bahan pati, seperti serealia, pati tersebut harus diubah terlebih dahulu menjadi gula. Dalam pembuatan bir, pengubahan pati dapat dilakukan dengan merendam biji gandum dalam air dan membiarkannya berkecamb ah.Biji gandum yang baru berkecambah tersebut akan (misalnya Saccharomyces

cerevisiae) yang mencerna gula dan menghasilkan etanol dan karbon dioksida:

menghasilkan enzim amilase. Lalu, biji kecambah gandum ditumbuk dan amilase yang ada akan mengubah pati menjadi gula. Untuk etanol sebagai bahan bakar, hidrolisis pati menjadi glukosa dapat dilakukan dengan lebih cepat, yaitu menggunakan asam sulfat encer, menambahkan fungi penghasil amilase, atapun kombinasi dua cara tersebut.

5|Makalah Kimia Fisika

2. Dapatkah Anda menjelaskan kelebihan bioetanol dibandingkan dengan premium, sehingga ada kecenderungan untuk mengganti premium dengan gasohol. Selain sebagai energi alternatif, dapatkah Anda menjelaskan kegunaan etanol yang lain? Jawab: Bioetanol memiliki banyak kelebihan dibandingkan dengan premium, diantaranya yaitu: Bioetanol mengandung 35 % oksigen, sehingga dapat meningkatkan efisiensi pembakaran dan mengurangi emisi gas. Bioetanol memiliki angka oktan yang lebih tinggi, sehingga dapat menggantikan fungsi bahan aditif, seperti metil tersier butil eter dan tetra ethyl lead. Bioetanol memiliki nilai oktan 96 113, sedangkan nilai oktan bensin 85 - 96 Bioetanol ramah lingkungan, karena polutan gas buang rendah, misal gas CO, NO dll; Bioetanol mudah terurai Bioetanol merupakan energi yang dapat diperbaharui. Biaya produksi bioetanol sama atau bahkan cenderung lebih murah dibandingkan dengan bensin tanpa subsidi Selain dapat digunakan sebagai energi alternatif, etanol banyak digunakan sebagai pelarut berbagai bahan-bahan kimia yang ditujukan untuk konsumsi dan kegunaan manusia. Contohnya adalah pada parfum, perasa, pewarna makanan, dan obat-obatan. Dalam kimia, etanol adalah pelarut yang penting sekaligus sebagai stok umpan untuk sintesis senyawa kimia lainnya.

3. Bagaimana pengaruh penambahan bioetano terhadap kualitas gasolin (premium), kalau dilihat dari bilangan oktan ataupun emisi gas buangnya? Apa yang Anda ketahui tentang bilangan oktan dan bagaimana cara menaikkan bilangan tersebut? Jelaskan Jawab:

6|Makalah Kimia Fisika

Secara teoritis, penambahan bioethanol kedalam bahan bakar, akan meningkatkan emisi gas formaldehid. Penggunaan bahan bakar campuran gasolin-ethanol dapat meningkatkan emisi dari formaldehid, acetaldehid dan aceton sekitar 5-13 kali dari ketika penggunaan gasolin. Pengamatan terhadap perubahan emisi formaldehid perlu dilakukan sebagai evaluasi terhadap dampak penggunaan bioethanol.

Bilangan oktan adalah angka yang menunjukkan seberapa besar tekanan yang bisa diberikan sebelum bensin terbakar secara spontan. Untuk menaikkan nilai bilangan oktan tersebut, ada beberapa hal yang dapat dilakukan:

Mengubah hidrokarbon rantai lurus dalam fraksi bensin menjadi hidrokarbon rantai bercabang melalui proses reforming Contohnya mengubah n-oktana menjadi isooktana.

Menambahkan hidrokarbon alisiklik/aromatik ke dalam campuran akhir fraksi bensin. Menambahkan aditif anti ketukan ke dalam bensin untuk memperlambat pembakaran bensin. Dulu digunakan senyawa timbal (Pb). Oleh karena Pb bersifat racun, maka penggunaannya sudah dilarang dan diganti dengan senyawa organik, seperti etanol dan MTBE (Methyl Tertiary Butyl Ether).

7|Makalah Kimia Fisika

4. Salah satu cara yang dapat digunakan untuk sintesis etanol adalah darai C 2H4 (etana), yang direaksikan dengan H2O, dengan menggunakan asam sulfat pekat sebagai katalis. Reaksi yang terjadi merupakan reaksi kesetimbangan, yang bersifat eksoterm ke arah pembentukan etanol. Jelaskan proses yang terjadi (disertai dengan mekanisme reaksi) dan kondisi apa saja yang mempengaruhi kesetimbangan reaksi tersebut? Jika suhu reaksi adalah 300OC tentukanlah berapa nilai konstanta kesetimbangan termodinamik reaksi pembentukan etanol dari etana. (a) H bukan merupakan fungsi suhu, (b) H merupakan fungsi suhu. Jika suhu diturunkan/dinaikkan, apakah reaksi akan lebih cepat atau lebih lambat? Jelaskan Jawab:

a.

Proses dan mekanisme reaksi pembentukan etanol Etanol dibuat dalam skala produksi dengan cara mereaksikan etena (C2H4) dengan uapair (H2O). Etanol yang digunakan untuk kebutuhan industri sering kali dibuat dari senyawa petrokimia, utamanya adalah melalui hidrasi etena. Katalis yang digunakan dalam pembuatan etanol adalah silikon dioksida padat yang dilapisi dengan asam fosfat(V).

Reaksipembuatanetanolmerupakanreaksi yang bersifat reversible (bolakbalik).Reaksiinidijalankandengantekananuapberlebihpadasuhu 3