Massa padatan kalsium karbonat yang dihasilkan dari reaksi tersebut adalah
|
Fenomena kimia yang melibatkan tiga fase (padat, cair dan gas) banyak dijumpai dalam industri. Contoh proses yang melibatkan sistem tiga fase adalah pembuatan kalsium karbonat (CaCO3) yang banyak digunakan dalam industri, misalnya sebagai bahan pembuat bedak dalam industri kosmetik, sebagai pigmen dalam industri cat dan sebagai bahan pengisi dalam industri kertas dan karet. Penelitian ini bertujuan mempelajari proses reaksi pembentukan endapan kalsium karbonat (CaCO3) dari proses absorbsi gas CO2 dengan suspensi Ca(OH)2. Reaksi absorpsi gas CO2 dengan suspensi Ca(OH) 2 dijalankan di reaktor slurry tangki berpengaduk. Mula-mula suhu reaktor berisi air dipanaskan pada suhu tertentu, kemudian ditambahkan Ca(OH)2 ke reaktor. Selanjutnya gas CO2 dengan kecepatan tertentu dan suhu sesuai dengan suhu reaktor dialirkan dengan bantuan distributor gas. Cuplikan diambil setiap 1 menit hingga konsentrasi Ca(OH)2 tidak dapat dideteksi (habis bereaksi). Peubah-peubah yang dipelajari adalah: kecepatan putaran pegaduk (5,667 – 11,067 rps), kecepatan alir gas CO2 (34,0127– 60,5503 cm/s) dan suhu (30 – 50 oC). Nilai koefisien transfer massa dan koefisien kecepatan reaksi ditentukan dengan minimasi SSE. Berdasar teori 2 lapis film pada transfer massa gas-cair dan teori 1 lapis film pada pelarutan Ca(OH)2, model yang diajukan cukup mendekati hasil pengamatan. Berdasar nilai indeks (pangkat) Reynold baik pada perubahan kecepatan pengadukan, kecepatan alir gas CO2 maupun suhu, dapat disimpulkan bahwa proses ini termasuk regim dinamik. Untuk batasan nilai Rel =18928,76-38217,20 maka : Hubungan bilangan tak berdimensi untuk transfer massa gas-cair : Sh = 0,07928 Reg 0,4383 Rel 0,4399 Sc0,6415 dengan ralat 5,19%. Hubungan bilangan tak berdimensi untuk transfer massa padat-cair : Sh = 0,0001179 Reg 0,4674 Rel 0,5403 Sc1,444 dengan ralat 7,31%. Hubungan antara konstanta kecepatan reaksi (kr) terhadap suhu pada kisaran 30-50oC dapat didekati dengan persamaan Arrhenius yaitu : kr = 1,771x106 e-2321,4/T cm3/mgmol/s dengan ralat 3,63%. Solid, liquid and gas reaction systems are widely used in chemical industries. Manufacture of CaCO3 is an example, where CaCO3 is commonly used in many industries such as in cosmetics, a pigment in acrylic, pulp and rubber industries. This experiment studies the reaction of CaCO3 manufacturing from absorption of gaseous CO2 in Ca(OH)2 suspension. This reaction is carried out in a slurry reactor with agitation. Firstly, the reactor is heated until desired reaction temperature has been reached. After that calcium carbonate solid is suspended in the reactor. Gaseous CO2 (at the same temperature) is flown into the reactor at certain volumetric velocity using gas spurge. Samples are withdrawn every 1 minute until all of Ca(OH)2 is reacted. Variables studied in this research are rotation speed of agitator (5.667 – 11.067 rps), volumetric rate of CO2 gas (34.0127– 60.5503 cm/s) and reaction temperature (30 – 50 oC). Mass transfer coefficient and reaction rate coefficient are calculated using minimum SSE. Based on two-film theory at gas-liquid mass transfer and single-film theory at solubility of Ca(OH)2, the proposed mathematical model fits well with the data. In addition, based on the Reynold index at the various speed of agitator rotation, volumetric rate of gaseous CO2 and temperature, it is finally concluded that dynamic regime influences this experiment. For Reynold number (Rel) between 18928.76-38217.20: The relation between dimensionless groups for gas-liquid mass transfer is as follow: Sh = 0.07928 Reg 0.4383 Rel 0.4399 Sc0.6415 with error 5.19%. The relation between dimensionless groups for solid-liquid mass transfer is as follow: Sh = 0.0001179 Reg 0.4674 Rel 0.5403 Sc1.444 with error 7.31%. Reaction rate constant (kr) in the reaction temperature range of 30-50oC can be expressed using Arrhenius formulae : kr = 1.771x106 e-2321.4/T T cm3/mgmol/s with error 3.63%. Kata Kunci : Kalsium Karbonat,Absorpsi Gas CO2,Suspensi Ca(OH)2
Jawaban: Kalsium oksida (CaO) bereaksi dengan gas karbon dioksida (CO₂) membentuk kalsium karbonat (CaCO₃) menurut persamaan reaksi berikut : CaO (s) + CO₂ (g) ⇒ CaCO₃ (s). Jika 0,89 gram CaO dan 0,74 gram CO₂ direaksikan, tentukan: a. pereaksi pembatas adalah CaO. b. massa CaCO₃ yang dihasilkan adalah 1,6 × 10⁻⁴ gram. Penyelesaian Soal : Diketahui : Massa CaO = 0,89 gram Massa CO₂ = 0,74 gram Ditanya: pereaksi pembatas dan Massa CaCO₃ ? Jawab : persamaan reaksi : CaO (s) + CO₂ (g) ⇒ CaCO₃ (s)
Mr CaCO₃ = Ar Ca + Ar C + (3 × Ar O) = 40 g/mol + 12 g/mol + (3 × 16 g/mol) = 40 g/mol + 12 g/mol + 48 g/mol = 100 g/mol Mr CaO = Ar Ca + Ar O = 40 g/mol + 16 g/mol = 56 g/mol Mr CO₂ = Ar C + (2 × Ar O) = 12 g/mol + (2 × 16 g/mol) = 12 g/mol + 32 g/mol = 44 g/mol
n CaO = massa/ Mr = 0,89 gram / 56 g/mol = 0,016 mol n CO₂ = massa/ Mr = 0,74 gram / 44 g/mol = 0,017 mol
reaksi : CaO (s) + CO₂ (g) ⇒ CaCO₃ (s) mula mula : 0,016 mol 0,017 mol bereaksi : 0,016 mol 0,016 mol 0,016 mol ________________________________________ _ setimbang : - 0,001 mol 0,016 mol yang menjadi pereaksi pembatas adalah CaO.
massa CaCO₃ = n × Mr = 0,016 mol × 100 g/mol = 1,6 × 10⁻⁴ gram ∴ kesimpulan pereaksi pembatas dan massa CaCO₃ yang dihasilkan adalah CaO dan 1,6 × 10⁻⁴ gram. Pembahasan : Mol merupakan satuan untuk memudahkan menghitung jumlah partikel suatu zat. Partikel yang jumlahnya milyaran disederhanakan dalam bentuk mol. Dalam perhitungan kimia, konsep mol selalu berkaitan dengan jumlah partikel, massa zat, volume gas dan molaritas larutan. Secara garis besar, rumus hubungan elemen elemen tersebut sebagai berikut berikut : Hubungan mol dengan massa Sebelum membahas hubungan mol dengan massa, kalian harus ingat terlebih dahulu tentang Massa Atom Relatif (Ar) dan Massa Molekul Relatif (Mr) g = n × Mr Keterangan : g = massa zat (gram) n = mol zat (mol) Mr = Massa molekul relatif (g/mol) Hubungan mol dengan molaritas larutan molaritas (M) adalah salah satu cara menyatakan suatu konsentrasi atau kepekatan larutan. M = n/V Keterangan : M = Konsentrasi zat (M atau mol/L) n = mol zat (mol) V = Volume larutan (L) Hubungan mol dengan Volume Gas Gas pada keadaan standar : volume gas (V) = mol × 22,4 L /mol Gas pada keadaan non-standar : PV = nRT menghitung volume gas dengan gas lain pada suhu dan tekanan yang sama : V₁/V₂ = n₁/n₂ Hubungan mol dengan jumlah partikel Satu mol zat menyatakan banyaknya zat yang mengandung jumlah partikel yang sama dengan jumlah partikel dalam 12,0 gram isotop C-12. Misalnya:
kita ketahui bahwa 1 mol unsur mengandung 6,02 × 10²³ atom dan 1 mol senyawa mengandung 6,02 × 10²³ molekul sehingga dapat kita simpulkan bahwa: Tetapan Avogadro (L) = 6,02 × 10²³ partikel zat Jadi, jumlah partikel dapat dihitung dengan mengalikan mol dengan tetapan avogadro. Dengan demikian, rumus hubungan antara mol dengan jumlah partikel adalah sebagai berikut. Jumlah partikel = mol × L (Bilangan Avogadro) Pelajari lebih lanjut : Materi tentang contoh soal massa zat brainly.co.id/tugas/21446968 Materi tentang contoh soal mol brainly.co.id/tugas/21513263 Materi tentang contoh soal bilangan Avogadro brainly.co.id/tugas/21247905 Materi tentang contoh soal mol brainly.co.id/tugas/21714004 Materi tentang contoh soal Volume gas brainly.co.id/tugas/5844169 Materi tentang contoh soal jumlah partikel zat brainly.co.id/tugas/2328990 ------------------------------------------------------------------------------------------- Detail Jawaban : Kelas : 10 Mapel : Kimia Bab : 9 Kode : 10.7.9 Kata Kunci : mol, jumlah partikel, bilangan avogadro |
