Stoikiometri

5/16/2018 Stoikiometri - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/stoikiometri-55ab5306cec81 1/7

Stoikiometri

Stoikiometri berasal dari kata Yunani, STOICHEION yang berarti unsur dan METRIA

yang berarti ilmu pengukuran ). Kemudian ada difinisi yang diperluas sebagai berikut :

1. Proses membuat suatu perhitungan yang didasarkan pada rumus-rumus dan

persamaan- persamaan berimbang.

2. Ilmu yang mengukur berapa banyak jumlah zat yang dapat dihasilkan dari sejumlah

zat tertentu lainnya.

Pereaksi pembatas dan berlebih.

Dalam praktek kondisi reaksi selalu berbeda, banyak reaksi tersedia tidak sama yang

dibutuhkan untuk reaksi ( angka banding stoikiometri ) dan juga tidak semua pereaksi habis

bereaksi.

1. Pereaksi pembatas.

adalah zat yang beraksi habis dan karena itu membatasi kemungkinan diperpanjang

reaksi itu. Perhitungan yang didasarkan persamaan berimbang haruslah dimulai dari

banyaknya pereaksi pembatas. Pereaksi lain disebut berlebih, yaitu berlebih dari

kebutuhan stiokiometrinya, karena tertinggal sejumlah ayng tidak bereaksi. Kegunaan

perekasi berlebih dalam suatu reaksi adalah untuk membuat reaksi yang diinginkan danmenghabiskan pereaksi yang mahal.

Menentukan pereaksi pembatas

Persamaan reaksi memberikan informasi kualitatif maupun kuantitatif yang penting

untuk perhitungan penggabungan mol daribahan yang terlibat dalam proses kimia.

Contoh :

CH4 + 2 O2 ------------- CO2 + 2 H2O

1 mol 2 mol 1 mol 2 mol

Jika 1 mol 3 mol 1 mol 2 mol

1

Perbandingan dalam umpan Perbandingan persamaan kimia



O2/CH4 = 3/1 = 3 > O2/CH4 = 2/1 = 2

Maka CH4 sebagai pereaksi pembatas dan lainnya atau O2 sebagai pereaksi berlebih.

2. Reaktan berlebih ( pereaksi berlebih )

Reaktan yang terdapat berlebih dari pada reaktan pembatas, umumnya dinyatakan

dalamprosentase berlebih ( % ).

% kelebihan = ( kelebihan mol/ mol yang dibutuhkan untuk bereaksi dengan

reaktan pembatas sesuai dengan persamaan reaksi ) x 100

Kelebihan mol = total mol reaktan yang tersedia- mol yang diperlukan untuk bereaksi

dengan reaktan pembatas

Catatan :

Meski jika hanya sebagian dari reaktan pembatas yang sebenarnya bereaksi, kuatitas

yang dibutuhkan dan kuantitas yang berlebih didasarkan pada jumlah seluruh reaktan

pembatas, seolah-olah reaktan tersebut telah bereaksi secara sempurna.

3. Konversi ( X )

Fraksi dari asupan ( feed ) atau beberapa materi kunci dalam asupan yang diubahmenjadi produk.

Konversi A = Mol asupan A yang bereaksi/ mol asupan A yang dimasukkan

Dengan A = reaktan pembatas.

4. Jenis soal-soal stikiometri

• Mol ke mol ( mol yang diberikan ------ mol yang dikehendaki )

• Mol ke massa ( massa ke mol ) ( mol—mol—gram )

• Massa ke massa ( gram – mol – mol – gram )

• Mol ke volum ( volum ke mol )

• Massa ke volum ( volum ke massa )

• Volum ke volum )

2



Untuk menyelesaikan perhitungan soal- soal dengan reaksi kimia dapat digunakan

table berikut. Tabel stoikiometri ini disusun berdasarkan basis perhitungan A ( reaktan

pembatas ) dengan menunjukkan konsentrasi sebagai fungsi konversi.

Untuk system batch

Komponen Simbol Mula-mula PerubahanZat sisa hasil

reaksi

A A

B B

C C

D D

Inert I

________

-------

____________

Dengan :

and

Konsentrasi – system Batch:

Batch volum tetap :

Catatan : Jika reaksi terjadi dalam fasa cairan atau Jika reaksi fasa gas yang

terjadi dalam reactor batch

3

http://j/ttg2/audio/audio3-a.mp3

http://openaudioblockwin%28%27audio/audio3-a.mp3',%202)

http://openaudioblockwin%28%27audio/audio3-a.mp3',%201)



Contoh soal :

Reaksi : N2 + 3 H2 ---------- 2 NH3

1. Berapa banyak mol NH3 yang dapat dihasilkan jika 4 mol N2 bereaksi dengan H2

yang cukup ? ( mol – mol )

2. Hitung gram H2 yang bereaksi dengan 4 mol N2 ? ( mol – massa )3. Hitung gram NH3 yang dihasilkan jika 10 gram H2 bereaksi dengan N2 yang

cukup ? ( massa – massa )

Soal :

1. Satu gram magnesium ( Mg ) ditaruh dalam suatu labu yang berisi satu gram N2 danlabu tersebut dipanasi. Jika diandaikan reaksi berjalan sempurna, berapa bobot

magnesium nitride Mg3 N2 yang terbentuk ?. Pereaksi mana yang berlebih dan

berapa sisanya pada akhir reaksi ? ( diket : MA, Mg = 24,3 ; N = 14 ).

2. Dalam suatu reaksi yang melibatkan 3 gram etana ( C2H6 ) dan 10 gram Cl2

dihasilkan 5,7 gram etil khlorida. Hitunglah konversi etil khlorida ?

Persamaan reaksi sebagai berikut :

C2H6 + Cl2 -----------C2H5Cl + HCl

4



5



KESETIMBANGAN ( NERACA ) MASSA

Merupakan penerapan hukum konservasi ( kekekalan ) massa, bukan volum maupun

mol ( Lavoisier ), materi tidak dapat diciptakan atau dihancurkan. Dalam teknik kimia

neraca massa digunakan untuk menghitung apa yang terjadi terhadap masing-masing zatkimia yang dipakai dalam proses kimia atau metode yang rapi dalam menganalisa masalah

dan mengajukan pemecahannya ). Dan dapat juga dipakai sebagai dasar untuk mengontrol

proses terutama dalam mengontrol yield produk.

Apa yang harus dipelajari :

1. Menetapkan suatu arus proses

2. Menetapkan suatu unit proses

3. Memakai neraca massa pada suatu unit proses

4. Memakai neraca massa pada sederrtan unit proses.

Penggolongan proses :

A. Berdasarkan bagaimana proses berubah terhadap waktu.

1. Proses steady state ( ajeg ), jika nilai semua peubah dalam suatu proses ( T, P,

V dan Q ) tidak berubah terhadap waktu. Umumnya dipakai untuk proses

kontinu.

2. Proses unsteady state ( transient ), ada perubahan peubah terhadap waktu.

Umumnya dipakai untuk prose batch dan semi batch.

B. Berdasarkan bagaimana proses melakukan operasi.

1. Proses kontinu, suatu proses dimana arus umpan dan arus produk membawa

bahan-bahan kimia masuk dan keluar proses setiap waktu.

2. Proses batch, Umpan dimasukkan system pada awal proses dan produk

diambil pada suatu saat kemudian. Tidak ada massa yang melewati batassystem antara saat umpan dimasukkan dan saat produk diambil.

3. Proses semi-batch, Proses yang mempunyai cirri proses batch dan kontinu.

C. Berasarkan reaksi dan kekomplekan proses

6

Tanpa reaksi Dengan reaksi



1 Alat tunggal Alat tunggal

2 Alat majemuk Alat majemuk

3 Recycle, by-pass dan purge Recycle, by-pass dan purge

Membuat neraca massa.

1. Membuat atau menentukan system dan menguraikan batas-batasnya

2. Semirip apa masalah tersebut

3. Memecahkan dengan cepat dan efisien.

Neraca massa dapat menunjukkan kesetimbangan pada sebuah system untuk ;

1. Massa total

2. Mol total

3. Massa dari senyawa kimia

4. Massa dari spesies atom

5. Mol dari senyawa kimia

6. Mol dari spesies kimia

7. Volum ( mungkin ), Jika rapat massa materi setiap unsure yang masuk tidak sama atau

ada pengaruh campuran maka volum materi tidak setimbang.

Prinsip neraca massa :Input - output + generasi/konsumsi = akumulasi

Jika proses dalam keadaan stedy state, akumulasi = nol, maka

Input + generasi( pembentukan ) = output + konsumsi

Persoalan dapat diselesaikan jika :

∑ peubah yang tidak diketahui = ∑ persamaan independent ( sekumpulan neraca

massa )

Contoh soal ;

7

Stoikiometri

Documents

Transcript of Stoikiometri