JURUSAN TEKNIK KIMIA – FTI – UPN “VETERAN” YOGYAKAR TA SOAL UJIAN AKHIR SEMESTER – SEMESTER GENAP 2008/2009 KINETIKA DAN KATALISIS / Sabtu, 30 Mei 2009/ 120 Menit/ Buku dan Catatan Tertutup Dosen Pengampu: Ir. St. Harsono, MS dan Siti Diyar Kholisoh, ST, MT

Kerjakan semua nomor soal di bawah ini, seefektif dan seefisien mungkin, dalam waktu yang disediakan. Pengerjaan nomor soal boleh tidak berurutan.

Bekerjalah dengan jujur dan mandiri!

SOAL 1 (25%): Reaksi homogen fase gas: 2 A + B → 3 P + Q berlangsung secara batch. Campuran awal reaksi terdiri atas: A, B, dan inert. Inert berada dalam jumlah 40%-mol; sedangkan A dan B ekuimolar. Pertanyaan:

(a) Manakah limiting reactant dalam reaksi ini? Jelaskan dengan singkat. (b) Nyatakan jumlah mol masing-masing komponen sebagai fungsi konversi limiting reactant

tersebut! (c) Jika reaksi dijaga pada suhu dan tekanan tetap, tuliskan atau nyatakan hubungan antara

volume campuran awal (V0) dengan volume campuran setiap saat (V)!

SOAL 2 (25%): Reaksi homogen fase cair: A → P berlangsung secara batch. Reaktan A awal mempunyai konsentrasi sebesar CA0 = 25 mol/m3. Berikut ini adalah pengamatan fraksi reaktan A yang tersisa sebagai fungsi waktu:

Waktu (menit) 10 20 30 45 60 75 100 150 Fraksi reaktan A tersisa 0,88 0,78 0,69 0,57 0,47 0,39 0,29 0,15

Jika persamaan kecepatan reaksi mengikuti bentuk hukum pangkat, tentukan order reaksi dan konstanta kecepatan reaksi ini! Jangan lupa, tuliskan juga satuannya.

SOAL 3 (25%): Sebuah reaksi fase gas yang berkatalis padat diyakini mempunyai mekanisme pada permukaan (surface-mechanism) sebagai berikut:

A + S AS

B + S BS

AS + BS CS + DS

CS C + S

DS D + S

dengan S menyatakan permukaan aktif (atau sisi aktif) katalis. Jika kecepatan reaksi dikendalikan oleh reaksi antara A dan B pada permukaan katalis, nyatakan persamaan kecepatan reaksi tersebut sebagai fungsi tekanan parsial masing-masing komponennya!

SOAL 4 (25%): Reaksi homogen fase cair: A → 2 P berlangsung dalam sebuah reaktor alir tangki berpengaduk (RATB) ideal, dengan volume reaktor (VR) 10000 liter, pada kondisi steady. Reaktan A diumpankan dengan laju alir q0 liter/jam dan konsentrasi awal (CA0) 150 mmol/liter. Pada aliran keluaran reaktor (dengan laju alir q = 200 liter/jam), konversi reaktan A (X) terukur sebesar 90%. Jika reaksi ini berorder dua, berapakah konstanta kecepatan reaksinya? Jangan lupa, tuliskan juga satuannya.

*** Selamat Mengerjakan! ***

kA1

kA2 kB1

kB2 k1

k2 kC1

kC2 kD1

kD2