Tugas Teknik Reaksi Kimia 2
-
Upload
khodiyasser -
Category
Documents
-
view
252 -
download
18
description
Transcript of Tugas Teknik Reaksi Kimia 2
-
ASSIGNMENT 2 ELEMENTS OF
CHEMICAL REACTION
ENGINEERING
-
KELOMPOK 10 TEKNIK REAKSI KIMIA September 16, 2013
P1-11A Set up a stoichiometric table for each of the following reactions and
express the concentration of each species in the reaction as a function of
conversion evaluating all constant (e.g., , ). Then assume the reaction follows
an elementary rate law, and write the reaction rate solely as a function of
conversion, i.e., -rA = f(X).
(a) For the liquid-phase reaction
O CH2 OH
CH2 CH2 + H2O CH2 OH
The initial concentrations of ethylene oxide and water are 1 lb-mol/ft3 and
3.47 lb-mol/ft3 (62.41 lb/ft
3 18), respectively. If k = 0.1 dm
3/mol.s at 300 K
with E = 12500 cal/mol, calculate the space-time volume for 90%
conversion at 300 K and at 350 K.
(b) For the isothermal, isobaric gas-phase pyrolysis
C2H6 C2H4 + H2
Pure ethane enters flow reactor at 6 atm and 1100 K. How would your
equation for the concentration and reaction rate change if the reaction
were to be carried out in a constant-volume batch reactor?
Answer :
(a) Diketahui :
- CA0 = 1 lb-mol/ft3
- CB0 = 3,47 lb-mol/ft3
- k = 0,1 dm3/mol.s = 10-4
(
) (
)
= 1,6 ft3/lb-mol.s
- E = 12.500 cal/mol
H2SO4
Saat T = 300
-
KELOMPOK 10 TEKNIK REAKSI KIMIA September 16, 2013
Simbol :
- A = Etilen Oksida
- B = Air
- C = Glikol
- a,b,c = 1
Ditanya :
Space-time volume for conversion 90% at 300 K and at 350 K
Jawab :
Karena soal meminta jawaban dengan menggunakan tabel stoikiometri yang
merupakan fungsi konstanta , , maka kita harus menghitung nilai konstanta tersebut
terlebih dahulu. i merupakan parameter yang digunakan untuk menyederhanakan
persamaan untuk mencari nilai number of moles (N), feed rate (F) maupun konsentrasi
(C) dari tiap-tiap spesies di dalam reaksi yang diamati. i dapat diperoleh dengan rumus
sebagai berikut :
i =
=
=
sedangkan hubungan parameter i dengan nilai konsentrasi adalah sebagai berikut :
Ci =
=
= CA0 (
)
Catatan :
Nilai () bergantung terhadap i. Jika i merupakan koefisien dari reaktan, maka
bernilai negatif () sementara jika i merupakan koefisien dari produk, maka bernilai
positif (+).
Kemudian, parameter lain yang digunakan dalam perhitungan ini adalah .
merupakan perbandingan perubahan nilai mol total ketika reaksi sudah selesai
berlangsung dengan nilai mol total yang diumpankan ke dalam reaktor. dapat diperoleh
dengan rumus sebagai berikut :
= (
)
= yA0
-
KELOMPOK 10 TEKNIK REAKSI KIMIA September 16, 2013
sedangkan hubungan parameter i dengan nilai konsentrasi adalah sebagai berikut :
Ci =
(
) (
)
dengan nilai () seperti catatan pada parmeter .
(1) Mencari nilai parameter untuk masing-masing komponen
A =
=
= 1
B =
=
= 3,47
C =
=
= 0
(2) Mencari nilai parameter untuk masing-masing komponen
= (
) = 1 1 1 = 1
= yA0
Namun, nilai Ci tidak dapat dihitung dengan menggunakan rumus dengan parameter
karena nilai T, T0, P dan P0 tidak diketahui. Maka, rumus yang akan digunakan dalam
mencari konsentrasi setiap komponen adalah dengan menggunakan parameter . Berikut
tabel stoikiometri dari reaksi pada soal :
Tabel Stoikiometri
Spesies Simbol Konsentrasi Awal Perubahan Sisa
Etilen-
Oksida
A CA0 = 1 lb-mol/ft3
= 1
=
CA0 X
= CA0 X
CA = CA0 (
)
= CA0 (1
X)
-
KELOMPOK 10 TEKNIK REAKSI KIMIA September 16, 2013
= CA0 (1 X)
= l lb-mol/ft3 (1 X)
= (1 X) lb-mol/ft3
Air
B CB0 = 3,47 lb-mol/ft3
= 3,47
=
CA0 X
=
CA0 X
= CA0 X
CB = CA0 (
)
= CA0 ( 3,47
X )
= CA0 ( 3,47 X )
= 1 lb-mol/ft3 (3,47 X)
= (3,47 X) lb-mol/ft3
Glikol C CC0 = 0
= 0
=
CA0 X
=
CA0 X
= CA0 X
CC = CA0 (
)
= CA0 ( 0 +
X )
= CA0 X
= 1 lb-mol/ft3 (X)
= X lb-mol/ft3
C0 = 4,47 lb-mol/ft3 C = (4,47 X) lb-mol/ft
3
Reaction Rate : rA = k
= k
= k
= k [ (1 X) lb-mol/ft3 ][ (3,47 X) lb-mol/ft3 ]
= 1,6 ft3/lb-mol.s [ (1 X)(3,47 X) lb-mol2/ft6 ]
= 1,6(1 X)(3,47 X) lb-mol/ft3.s
Saat T = 300 K, E = 12,5 cal/mol, konversi (X) = 90% = 0,9
rA = 1,6(1 X)(3,47 X) lb-mol/ft3.s
= 1,6(1 0,9)(3,47 0,9) lb-mol/ft3.s
= 1,6(0,1)(2,57) lb-mol/ft3.s
= 0,41 lb-mol/ft3.s
CSTR =
=
= 2,19/s
-
KELOMPOK 10 TEKNIK REAKSI KIMIA September 16, 2013
Saat T = 350 K,
Saat T = 350 K, nilai k tidak diketahui dalam soal. Nilai k dapat diperoleh dengan
perbandingan nilai k1 dan k2 dengan menggunakan persamaan Arrhenius k = A e-E/RT
:
=
=
=
=
(
)
= (1,6 lb-mol/ft3.s)
(
)
= 31,998 lb-mol/ft3
rA = 31,998 (1 X)(3,47 X) lb-mol/ft3.s
= 31,998 (1 0,9)(3,47 0,9) lb-mol/ft3.s
= 31,998 (0,1)(2,57) lb-mol/ft3.s
= 8,22 lb-mol/ft3.s
CSTR =
=
= 0,109/s
(b) Diketahui :
a C2H6 b C2H4 + c H2
- P0 = 6 atm
- T0 = 1100 K
- a, b, c = 1
- Reaksi berlangsung dalam constant-volume batch reaktor :
- Isotermal
- Isobarik
Ditanya :
Persamaan untuk perubahan konsentrasi dan laju reaksi
Jawab :
-
KELOMPOK 10 TEKNIK REAKSI KIMIA September 16, 2013
Tabel Stoikiometri
Spesies Simbol Masuk Perubahan Keluar
C2H6 A FA0
=
FA0 X
= FA0 X
FA = masuk + perubahan
= FA0 FA0 X
= FA0 (1 X)
C2H4
B 0
=
FA0 X
=
FA0 X
= FA0 X
FB = masuk + perubahan
= 0 + FA0 X
= FA0 X
H2 C 0
=
FA0 X
=
FA0 X
= FA0 X
FC = masuk + perubahan
= 0 + FA0 X
= FA0 X
C0 = FA0 C = FA0 (1 + X)
Hubungan nilai laju komponen dengan nilai konsentrasi adalah sebagai berikut :
Ci =
dimana v = v0 (1 + X) ( ) (
)
Karena reaksi berisfat isotermal dan isobarik, maka T = T0 dan P = P0, maka
persamaannya dapat disederhanakan menjadi sebagai berikut :
v = v0 (1 + X) ( ) (
) = v0 (1 + X)
merupakan perbandingan perubahan nilai mol total ketika reaksi sudah selesai berlangsung
dengan nilai mol total yang diumpankan ke dalam reaktor. dapat diperoleh dengan rumus
sebagai berikut :
= (
)
-
KELOMPOK 10 TEKNIK REAKSI KIMIA September 16, 2013
karena komponen yang masuk ke dalam reaktor hanya C2H6, maka fraksi awal C2H6 atau
adalah sama dengan 1. Dengan demikian, maka :
= (
)
= (1 + 1 1)(1) = (1)(1) = 1
Sehingga :
v = v0 (1 + X) = v0 (1 + X)
Dan nilai Ci =
=
Dengan demikian, nilai konsentrasi dari masing-masing komponen a, b dan c dapat
kita hitung sebagai fungsi dari CA0. Sebelumnya, nilai CA0 sendiri dapat diketahui dengan
menggunakan nilai tekanan dan suhu yang diketahui dari soal, yaitu sebagai berikut :
CA0 = yA0 C0 = yA0
= 1(
(
)
) = 0,066 kmol/m3
Nilai konsentrasi (C) masing-masing komponen :
CA =
=
=
= CA0
= 0,066
kmol/m3
CB =
=
=
= CA0
= 0,066
kmol/m3
CC =
=
=
= CA0
= 0,066
kmol/m3
Reaction rate :
rA = k
= k
-
KELOMPOK 10 TEKNIK REAKSI KIMIA September 16, 2013
= k
= k CA0
= 0,066 k
kmol/s.m3
Namun,jika reaksi berlangsung dalam constant-volume batch reaktor, maka harga =
1, sehingga nilai konsentrasi (C) masing-masing komponen adalah sebagai berikut :
CA =
=
=
= CA0 (1X ) = 0,066 (1X ) mol/m
3
CB =
=
=
= CA0 X = 0,066X kmol/m
3
CC =
=
=
= CA0 X = 0,066X kmol/m
3
Sementara reaction rate sebagai berikut:
rA = k
= k
= k
= k CA0 (1X )
= 0,066k (1X ) kmol/s.m3
c. For the isothermal, isobaric, catalytic gas phase oxidation
the feed enters a PBR at 6 atm and 260oC and is a stoichiometric mixture of only oxygen
and ethylene.
Jawab:
-
KELOMPOK 10 TEKNIK REAKSI KIMIA September 16, 2013
Diketahui reaksi seperti di atas, dimana terdapat pada kondisi isotermal dan isobaric.
C2H4 + O2 C2H4O
A + B C
Kemudian, dari reaksi di atas dapat dibuat persamaan mol sebagai berikut
A + B C
Mula-mula 1
Reaksi X X X
Sisa (1-X) ( - X) X
_____________________________ (dikalikan) FA0
FA0 (1-X) FA0 ( - X) FA0 X
Atau untuk mempermudah pengerjaan dapat juga dibuat tabel sebagai berikut:
Spesies Symbol Entering Change Remaining
C2H4 A FA0 - FA0X FA=FA0 (1-X)
O2 B FB0 -B FA0X FB=FA0 (B X/2)
C2H4O C 0 + FA0X FC=FA0 X
Dimana
Mencari yA0 (*yA0 merupakan fraksi mol reaktan)
Mencari nilai
aA + bB cC
*a, b, c adalah koefisien reaksi dari persamaan di atas yaitu 1, , 1
Kemudian, mencari nilai (*perlu diingat bahwa penggunaan dan dilakukan pada fasa
gas)
Dikalikan dengan FA0 .
Tanda (-) menunjukkan laju
reaksi reaktan yang semakin
berkurang. Tanda (+)
menunjukkan laju reaksi produk
yang bertambah
-
KELOMPOK 10 TEKNIK REAKSI KIMIA September 16, 2013
(
)
Langkah selanjutnya sebagaimana Figure 3-6 (Treyball) yaitu mencari konsentrasi awal A
yang menjadi basis dalam perhitungan kali ini.
Berdasarkan seluruh perhitungan diatas, dan dengan menggunakan rumus sebagai berikut,
makan akan didapatkan konsentrasi masing-masing A, B, dan C
Dimana berdasarkan persamaan (3-45)
(
)
Ingat, di soal disebutkan bahwa reaksi pada kondisi isotermal dan isobarik, sehingga Po =
P, dan To = T, maka didapatkan volumetric flowrate (v) sebagai berikut:
Sehingga pada v = vo
KONSENTRASI A
KONSENTRASI B
-
KELOMPOK 10 TEKNIK REAKSI KIMIA September 16, 2013
( )
(
)
(
)
( )
( )
KONSENTRASI C
Kemudian menentukan elementary rate law sebagai berikut:
A + B C
Maka,
{
}{
}
d. For the isothermal, isobaric, catalytic gas phase reaction is carried out in a fluidized
CSTR
the feed enters at 6 atm and 170oC and is a stoichiometric mixture. What catalyst weight
is required to reach 80% conversion in a fluidized CSTR at 170oC and 270
oC? The rate
constant is defined wrt benzene and vo = 50 dm3/min.
at 300 K with E = 80 kJ/mol
Jawab:
Pada soal, diketahui bahwa reaksi berada pada kondisi isotermal dan isobarik dengan X =
0,8 , P = 6 atm dan vo = 50 dm3/min. Persamaan reaksi sebagai berikut:
C6H6 + 2 H2 C6H10
A + 2B C
Kemudian, dari reaksi di atas dapat dibuat persamaan mol sebagai berikut
A + 2B C
-
KELOMPOK 10 TEKNIK REAKSI KIMIA September 16, 2013
Mula-mula 1 2
Reaksi X 2X X
Sisa (1-X) (2-2X) X (dikalikan) FA0
FA0 (1-X) FA0 (2-2X) FA0 X
Atau untuk mempermudah pengerjaan dapat juga dibuat tabel sebagai berikut:
Spesies Symbol Entering Change Remaining
C6H6 A FA0 - FA0X FA=FA0 (1-X)
H2 B FB0 = 2 FA0 -B FA0X FB=FA0 (B 2X)
C6H10 C 0 + FA0X FC=FA0 X
Dimana
Mencari yA0 (*yA0 merupakan fraksi mol reaktan)
Mencari nilai
aA + bB cC
*a, b, c adalah koefisien reaksi dari persamaan di atas yaitu 1, 2, 1
Kemudian, mencari nilai (*perlu diingat bahwa penggunaan dan dilakukan pada fasa
gas)
(
)
Langkah selanjutnya sebagaimana Figure 3-6 (Treyball) yaitu mencari konsentrasi awal A
yang menjadi basis dalam perhitungan kali ini.
-
KELOMPOK 10 TEKNIK REAKSI KIMIA September 16, 2013
PADA SUHU 170oC
Berdasarkan seluruh perhitungan diatas, dan dengan menggunakan rumus sebagai berikut,
makan akan didapatkan konsentrasi masing-masing A, B, dan C
Dimana berdasarkan persamaan (3-45)
(
)
Ingat, di soal disebutkan bahwa reaksi pada kondisi isotermal dan isobarik, sehingga Po =
P, dan To = T, maka didapatkan volumetric flowrate (v) sebagai berikut:
Sehingga pada v = vo
KONSENTRASI A
KONSENTRASI B
KONSENTRASI C
-
KELOMPOK 10 TEKNIK REAKSI KIMIA September 16, 2013
Persamaan reaksi yang didapat yaitu sebagai berikut:
( )
{
( )
}
{
( )
}
BERAT KATALIS PADA CSTR
{
( )
}
at 300 K
Mencari nilai k terlebih dahulu
{
(
)}
{
(
)}
Substitusi ke persamaan berat katalis sebagai berikut:
{
( )
}
-
KELOMPOK 10 TEKNIK REAKSI KIMIA September 16, 2013
{
( )
}
Pada v0 = 5 dm3/min dan X = 0,8 maka didapat
(
) {
( )
}
Jadi pada suhu 170oC berat katalis yang dibutuhkan sebanyak
PADA SUHU 270oC
Berdasarkan seluruh perhitungan diatas, dan dengan menggunakan rumus sebagai berikut,
makan akan didapatkan konsentrasi masing-masing A, B, dan C
Dimana berdasarkan persamaan (3-45)
(
)
Ingat, di soal disebutkan bahwa reaksi pada kondisi isotermal dan isobarik, sehingga Po =
P, dan To = T, maka didapatkan volumetric flowrate (v) sebagai berikut:
-
KELOMPOK 10 TEKNIK REAKSI KIMIA September 16, 2013
Sehingga pada v = vo
KONSENTRASI A
KONSENTRASI B
KONSENTRASI C
Persamaan reaksi yang didapat yaitu sebagai berikut:
( )
{
( )
}
{
( )
}
BERAT KATALIS PADA CSTR
{
( )
}
at 300 K
Mencari nilai k terlebih dahulu
-
KELOMPOK 10 TEKNIK REAKSI KIMIA September 16, 2013
{
(
)}
{
(
)}
Substitusi ke persamaan berat katalis sebagai berikut:
{
( )
}
{
( )
}
Pada v0 = 5 dm3/min dan X = 0,8 maka didapat
(
) {
( )
}
Jadi pada suhu 270oC berat katalis yang dibutuhkan sebanyak
P3-15B
The gas phase reaction
N2 +
H2 NH3
is to be carried out isothermally. The molar feed is 50% H2 and 50% N2, at a pressure of
16.4 atm and 227oC.
(a) Construct a complete stoichiometric table
(b) What are CA0, , and ? Calculate the concentrations of ammonia and hydrogen
when the conversion of H2 is 60%.
-
KELOMPOK 10 TEKNIK REAKSI KIMIA September 16, 2013
(c) Suppose by chance of reaction is elementary with = 40 dm3/mol.s. Write the
rate of reaction solely as a function of conversion for (1) a flow sistem and (2) a
constant volume batch system.
Diketahui :
1. Reaksi :
N2 +
H2 NH3
2. Molar Feed : 0.5 N2 dan 0.5 H2
3. P = 16.4 atm
4. T = 227oC = 500 K
5. Sistem berjalan secara ishotermal
Ditanya :
1. Tabel lengkap stoikiometri
2. CA0
3.
4.
5. CA NH3 ketika X = 60%
6. Kecepatan reaksi sebagai fungsi konversi dalam flow dan batch sistem
Jawab :
(a) Langkah-langkah membuat tabel stoikiometri.
1. Sebelum membuat tabel stoikiometri, terlebih dahulu kita misalkan H2 sebagai
spesies A, N2 sebagai B dan NH3 sebagai C. Hal ini dilakukan untuk memudahkan
dalam proses pelabelan saja. Sehingga reaksi menjadi :
A+
B C
2. Selanjutnya adalah menjadikan A, dalam hal ini H2, sebagai basis dari reaksi
sehingga pada setiap koefiensi reaksi masing-masing spesies akan dibagi dengan
koefisien H2, sehingga menjadi :
A +
B
C
3. Penetuan kolom 1-5
1.) Kolom 1 berisi spesies dari reaksi, yaitu produk dan reaktan dalam kasus ini
adalah N2, H2 dan NH3
2.) Kolom dua berisikan simbol dari masing-masing spesies
3.) Kolom 3 berisi mengenai mol awal,N0B,untuk sistem batch atau molar flow
rate awal , F0B, untuk sistem flow
4.) Kolom 4 berisi perubahan mol atau molar flowrate akibat reaksi. F0 dialikan
dengan konversi , X, dan juga koefisien stoikiometri. Misal =
F0BX
-
KELOMPOK 10 TEKNIK REAKSI KIMIA September 16, 2013
5.) Kolom 5 berisi mol atau molar flowrate yang tersisa setelah reaksi. Kolom ini
didapat dari pengurangan hasil dari kolom 2 dengan kolom 3. Misal : F0B
F0BX
4. Stokiometrik tabel :
Dalam pembuatan stoikiometrik tabel kali ini diasumsikan sistem yang digunakan
adalah flow sistem.
(b) Menghitung nilai CA0, , dan .
1. CA0
Asumsi yang digunakan dalam sistem :
- Gas Ideal
- Tidak ada Inert
- Volume berubah seiring berjalannya reaksi. Hal ini terjadi karena terlihat
dari jumlah koefisien stoikiometri yang berbeda antara produk dan reaktan.
Misal, apabila ada 1 mol N2 dan 3 mol H2 dan reaksi berjalan irreversible,
maka akan menghasilkan mol NH3 sebanyak 2 mol. Ini menunjukkan bahwa
sistem tidak memiliki volume yang tetap.
- Reakasi dijalankan di sistem flow reactor
- Tidak ada pressure drop.
CA0adalah konsentrasi awal dari H2, dalam hal ini konsentrasi H2 pada feed.
Langkah-langkah =
1.) Menentukan CT0 dari feed.
Karena gas diasumsikan Ideal, maka penetuan konsentrasi bisa menggunakan
persamaan gas ideal.
(
)
Spesies Simbol Mol awal Mol reaksi Mol sisa
H2 A FA0 FA0X FA0 FA0X = FA0(1 X)
N2 B FB0
FA0X FB0
FA0X
=FA0(B
X)
NH3 C 0
FA0X
FA0X
Total FT0 - FT = FT0
FA0X
-
KELOMPOK 10 TEKNIK REAKSI KIMIA September 16, 2013
2.) Menentukan CA0
Karena pada soal diketahui bahwa besar mol H2 pada feed adalah 50% total
dari gas, maka :
2.
merupakan jumlah penambahan total mol setiap mol dari basis yang bereaksi,
dalam hal ini A. didapat jumlah dari koefisen stoikiometri dengan memberikan
tanda minus pada koefisien stoikiometri reaktan dan plus pada.
(
)
Dari nilai yang didapat, hal ini menunjukkan bahwa terjadi penurunan jumlah
total mol sebanyak
mol dalam sistem setiap 1 mol H2 yang bereaksi.
3.
Nilai mereprenstasikan perubahan dari mol total untuk konversi 100% untuk
setiap mol total yang diumpankan pada feed.
(
)
4. Menentukan besar konsentrasi NH3 dan H2 ketika konversi H2 mencapai
60%.
1.)
Persamaan (3-44) pada buku Element of Chemical Engineering Third oleh Fogler
didapat persamaan :
Dengan mengasumsikan tidak ada pressure drop dan reaksi dilakukan secara
isothermal, maka persamaan di atas berubah menjadi :
Persamaan di atas akan dimasukkan ke dalam rumus CA sebagai fungsi konversi,
sebagai berikut :
-
KELOMPOK 10 TEKNIK REAKSI KIMIA September 16, 2013
Karena pada tabel stoikiometri
Maka,
( ( ) )
2.) NH3
Dari tabel stoikiometri didapat persamaan :
Maka,
( ( )
)
(c) Merumuskan laju reaksi dengan fungsi konversi saja.
-
KELOMPOK 10 TEKNIK REAKSI KIMIA September 16, 2013
Asumsi :
- Reaksi yang terjadi adalah reaksi elementary.
1. Flow System
Rumus untuk laju reaksi dengan reaksi elementary dari reaksi
N2 +
H2 NH3
adalah :
Persamaan konsentrasi H2 pada sistem flow/continous sebagai fungsi konversi
telah didapat pada problem (b), yaitu :
Untuk persamaan N2 sebagai fungsi konversi dapat diturunkan dengan cara
berikut :
1.) Dari tabel stoikiometri didapat bahwa :
(
)
Sedangkan parameter didapat dari ,
Sehingga persamaan menjadi :
(
)
2.) Memasukkan persamaan FB ke dalam persamaan CB.
(
)
(
)
( )
Setelah persamaan H2 dan N2 didapat, barulah dimasukkan ke dalam persamaan
laju reaksi, sehingga :
-
KELOMPOK 10 TEKNIK REAKSI KIMIA September 16, 2013
(
)
( (
)
( )
)
(
)
(
( )
)
(
( )
)
2. Batch System
Pada sistem batch diasumsikan volume tidak berubah terhadap waktu, fixed
volume. Perumusan untuk besar konsentrasi sebagai fungsi konversi berbeda
dengan sistem yang continuous. Hal yang pertama harus dilakukan adalah
membuat tabel stoikiometri dengan sistem mol, yaitu :
1. Menentukan besar konsentrasi H2 sebagai fungsi konversi.
Dari tabel stoikiometri yang baru dibuat dapat dirumuskan dengan
Sehingga,
2. Menentukan besar konsentrasi N2 sebagai fungsi konversi.
Spesies Simbol Mol awal Mol reaksi Mol sisa
H2 A NA0 A0X NA0 NA0X = NA0(1 X)
N2 B NB0
A0X NB0
NA0X =NA0(B
X)
NH3 C 0
A0X
NA0X
Total NT0 - NT = NT0
NA0X
-
KELOMPOK 10 TEKNIK REAKSI KIMIA September 16, 2013
Dari tabel stoikiometri yang baru dibuat dapat dirumuskan dengan
(
)
Dengan nilai parameter yang sama dengan sistem flow, yaitu ,
maka
(
)
(
)
3. Memasukkan besar konsentrasi H2 dan N2 ke dalam persamaan laju
reaksi
Dari perumusan nilai konsentrasi H2 dan N2maka :
( (
))
( )
(
)
(
)
(
)
16B. Calculate the equilibrium conversion and concentrations for each of the following reactions.
(a) The liquid phase reaction
With dan
(b) The gas phase reaction
-
KELOMPOK 10 TEKNIK REAKSI KIMIA September 16, 2013
Carried out in a flow reactor with no pressure drop. Pure A enters at a temperature of
400 K and 10 atm. At this temperature,
(c) The gas phase reaction in (b) carried out in a constant-volume batch reactor
(d) The gas phase reaction in (b) carried out in a constant-pressure batch reactor
Jawab
(a) Pada Fasa Liquid
Spesi=simbol Awal Berubah Sisa
A 2 -x 2-x
B 2 -x 2-x
C 0 +x x
Nilai x yang memenuhi adalah
Konsentrasi di ekuilibrium:
(b) Pada Fase Gas
Tabel stoikiometri
Spesi=simbol Awal Berubah Sisa
A C 0
-
KELOMPOK 10 TEKNIK REAKSI KIMIA September 16, 2013
Di equilibrium,
Substitusi dan mensubstitusi
Konsentrasi di ekuilibrium:
(c) The gas phase reaction in (b) carried out in a constant-volume batch reactor
Tabel stoikiometri
Spesi=simbol Awal Berubah Sisa
A C 0
-
KELOMPOK 10 TEKNIK REAKSI KIMIA September 16, 2013
Di ekuilibrium,
Konsentrasi di ekuilibrium:
(d) The gas phase reaction in (b) carried out in a constant-pressure batch reactor
Reaktor ini bertekanan konstan dan bertemperatur konstan
Tabel stoikiometri
Spesi=simbol Awal Berubah Sisa
A C 0
-
KELOMPOK 10 TEKNIK REAKSI KIMIA September 16, 2013
Spesi A
( )
Substitusi , , dan
Spesi C
( )
Substitusi , , dan
Di equilibrium,
Substitusi
Konsentrasi di ekuilibrium: