Latihan Soal Kimia Katalis Untuk Uts [PDF]

Citation preview

Nama : Gina Ai Nurohmah NIM : 3211191011 Tugas 2 Kimia Katalis (latihan uts) 1. Kerjakan soal-soal latihan dibawah ini dengan benar 1. Sebutkan 5 keunggulan dan kelemahan dari sistem katalis homogen, heterogen, biokatalis..... Jawab: A. Homogen Kelebihan : katalis ini lebih cepat bercammpur ke dalam sebuah campuran reaksi, selektivitas tinggi, tidak memiliki masalah difusi, hanya butuh konsentrasi rendah, tidak mudah teracuni dengan keberadaan pengotor, mudah dimodifikasi, mudah dipelajari



Kekurangan : sering tidak dapat kembali ke dalam bentuk semula pada saat reaksi telah berjalan hingga selesai, penggunaanya terbatas, sulit dipisahkan dari campuran reaksi, tidak stabil pada suhu tinggi B. Heterogen Kelebihan : Bentuknya padat sehingga dengan mudah dipisahkan dari gas atau cairan reaktan dan produk dari reaksi secara keseluruhan, penggunaannya luas, mudah dipisahkan dari campuran reaksi, stabil di suhu tinggi Kekurangan : Sulit mendeteksi menggunakan metode konvensional (seperti, kromatografi gas atau spektrofotometer massa), selektivitas rendah, kadang kala ada masalah difusi, butuh konsentrasi yang tinggi C. Biokatalis Kelebihan lingkungan,



: dapat mempercepat reaksi tanpa mengubah struktur kimia, ramah



Kekurangan : butuh biaya tinggi karena harga enzim mahal, hanya dapat dipakai satu kali reaksi/ tidak dapat berulang kali,



2. Dalam proses pengolahan minyak sawit, ada yang disebut dengan pengerasan minyak. apa yang dimaksud dengan pengerasan minyak dan juga katalis apa saja yang digunakan ? Jawab: Hidrogenasi merupakan proses pengolahan minyak atau lemak dengan cara menambahkan gas hidrogen pada ikatan rangkap dari asam lemak dengan bantuan katalis nikel. 3. Industri bahan kimia dan pelarut di indonesia biasanya untuk memenuhi industri...... Jawab: Industri farmasi/ pembuatan obat, cat, lem dan lainnya 4. Mengapa harga bahan kimia khusus ( yang banyak digunakan untuk kegiatan riset dasar/ laboratorium) banyak didatangkan secara impor......



Jawab: Karena di Indonesia masih kekurangan sumber daya bahan kimianya/ industri pembuatan bahan kimia masih kurang banyak, dan cenderung mahal. Harga bahan kimia dari luar negeri itu terjangkau. 5. Sebutkan bahan baku senyawa monomer/polimer dari turunan minyak bumi yang paling banyak digunakan dan juga sebutkan kegunaanya....... Jawab:        



Alkena (olefin), dapat diproduksi menjadi plastik atau senyawa lain. Pelumas (oli mesin dan gemuk). Wax, digunakan dalam pengepakan makanan beku. Sulfur atau Asam sulfat. Merupakan senyawa penting dalam industri. Tar. Aspal untuk jalan Kokas minyak bumi, digunakan sebagai bahan bakar padat. Parafin wax.



6. Dalam proses pengolahan minyak bumi, terdapat reaksi yang disebut dengan hidrotreating (hidrodenitrogenasi-hodrodeoksigenasi-hidrodesulfuriasi). Berikan penjelasan mengenai proses reaksi katalis tersebut.... Jawab: Hydrotreating atau disebut juga hydroprocessing ialah proses hidrogenasi katalitik untuk menjenuhkan hidrokarbon dan menghilangkan sulfur, nitrogen, oksigen, dan logam dari aliran proses. Catalytic reforming atau Platforming telah menjadi bagian penting suatu kilang pengolahan minyak bumi. 7. Bagaimana peranan katalis dalam mempercepat laju reaksi .... Jawab: Katalis memungkinkan reaksi berlangsung lebih cepat atau memungkinkan reaksi pada suhu lebih rendah akibat perubahan yang dipicunya terhadap pereaksi. Katalis menyediakan suatu jalur pilihan dengan energi aktivasi yang lebih rendah. Katalis mengurangi energi yang dibutuhkan untuk berlangsungnya reaksi. 8. Reaksi oksidasi SO2 yang dikatalisis oleh NO2 merupakan reaksi orde 1 terhadap NO2. 2SO2 (g) + O2 (g) → 2SO3 (g) Jika tetapan laju reaksi (k) dengan NO2 adalah 300 kali tetapan laju tanpa NO2 , maka [NO2] yang diperlukan agar reaksi menjadi 15 kali laju reaksi tanpa NO2 adalah… Jawab:



M/1 = 15/300 = 0.05 M



9. Sebutkan beberapa sifat penting yang dimiliki oleh Gamma Alumina.... Jawab: Stabil pada suhu relatif tinggi (juga dalam kondisi hidrotermal,misalnya dalam atmosfer uap air). Stabil secara mekanis, mudah disintesis dengan proses ekstrusi membentuk partikel dengan bentuk yang bervariasi (misalkan silinder), memiliki kekuatan fisik yang baik dan memiliki struktur pori bervariasi, struktur alumina yang memiliki sifat tidak sempurna, bersifat menstabilkan dari pemanasan secara terkontrol dari Al(OH)3 hingga suhu 800°C 10. Sebutkan salah satu lempung yang paling umum digunakan, sebutkan nama komersialnya dan juga sebutkan kegunaanya ... Jawab: Contoh lempung (clay) yang umum digunakan adalah Monmorilionit (Mon). Nama komersialnya adalah tanah liat. Lempung adalah salah satu dari bahan galian yang memiliki cukup banyak manfaat yang mencukupi kebutuhan masyarakat. Lempung digunakan untuk pembuatan berbagai produk keramik seperti keramik hias, genteng, batubata, wastafel, kapur, gips, peralatan dapur dan sebagainya. 11. Katalis logam oksida basa yang paling banyak dipelajari dan digunakan untuk bermacam reaksi adalah... Jawab: Magnesium oksida termasuk katalis logam oksida basa yang paling banyak dipelajari dan digunakan untuk bermacam reaksi. Struktur ruah MgO sangat sederhana dimana Mg dan O membentuk bangn oktahedral secara koordinasi. 12. Salah satu jenis katalis basa padat dalah hidrotalsit, Bagaimana struktur dasarnya..... Jawab: Hidrotalsit adalah mineral alam yang dimana strukturnya terdiri dari muatan positif dan lapisan hidroksida dengan struktur miri brucite dengan muatan negatuf pada ruang antarlapisan. Dalam sistem brucite,kation magnesium berbentuk oktahedral dengan lembaran tak hingga. Dalam sistem hidrotalsit, kation magnesium digantikan secara isomorfos oleh ion Al3+ dan ion CO32- berada pada ruang antarlapis 13. Apa yang dimaksud dengan Biodisel .... Jawab: Biodiesel adalah bahan bakar nabati untuk aplikasi mesin/motor diesel berupa ester metil asam lemak (fatty acid methyl ester/FAME) yang terbuat dari minyak nabati atau lemak hewani melalui proses esterifikasi/transesterifikasi.



14. Katalis basa homogen yang paling banyak digunakan dalam pembuatan Biodisel adalah...... Jawab: Katalis basa homogen seperti NaOH (natrium hidroksida) dan KOH (kalium hidroksida) merupakan katalis yang paling umum digunakan dalam proses pembuatan biodiesel karena dapat digunakan pada temperatur dan tekanan operasi yang relatif rendah serta memiliki kemampuan katalisator yang tinggi 15. Katalis basa yang digunakan untuk sintesis senyawa kimia bernilai tinggi dari bahan baku alam adalah....... Jawab: Iso-eugenol, anetol, dan isosafrol 16. Tuliskan reaksi isomerasi eugenol menjadi iso-eugenol yang terkatalisis basa hidrotalsit.... Jawab:



17. Bagaimana membedakan antara reaksi mengikuti mekanisme Langmuir-Hinshelwood atau mengikuti mekanisme Eley-Rideal..... Jawab: Berikut asumsi mekanisme dari Langmuir-Hinshelwood: a) Adsorben mempunyai permukaan yang homogen dan hanya dapat mengadsorbsi satu molekul untuk setiap molekul adsorbennya. Tidak ada interaksi antaramolekulmolekul yang terserap. b) semua proses adsorbsi dilakukan dengan mekanisme yang sama. c) Hanya terbentuk satu lapisan tunggal saat adsorbsi maksimum



a.



b. c. d. e.



Berikut asumsi mekanisme dari mekanisme Eley-Rideal: Adsorpsi dari fase gas Difusi adalah peristiwa mengalirnya / berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian berkonsentrasi rendah. Proses difusi molekul reaktan ke permukaan atau difusi pada produk desorpsi merupakan proses yang paling lambat dan tidak dapat ditentukan kecuali pada penent uan proses teknik yang melibatkan penyerapan katalis. Desorpsi ke fase gas Disosiasi molekul di permukaan Reaksi antara molekul teradsorpsi Reaksi antara gas dan molekul teradsorpsi



18. Sebutkan aspek penting dari jalur reaksi katalis.... Jawab: Aspek penting dari jalur katalis adalah bahwa ia tidak boleh melewati minimum energi



19. Sebutkan macam-macam penyangga (Support) dengan luas permukaan yang besar..... Jawab:



20. Sebutkan Fungsi dari promotor pada Katalis adalah... Jawab: Bahan yang ditambahkan dalam katalis untuk meningkatkan performance dalam reaksi kimia. Meningkatkan aktivitas katalis dengan menjaga dispersi inti aktif dan meningkatkan stabilitas termal dari pendukung (support)