Teknik Reaksi Kimia Tugas.docx

Tugas Teknik Reaksi Kimia

Penentuan Nilai Kinetika Laju Reaksi

AGIL PRIAMBODO 12210026 Sekolah Tinggi Teknologi Indocement

Reaksi : T

K

D

CT 100 (mol/m3) T 0

22

8

2

0,5

0,01

4

8

12

16

24

Dari reaksi di atas diperoleh persamaan: 𝑑𝐶𝑡 = −𝑘 𝐶𝑡 𝑑𝑡

Tentukan nilai k dengan menggunakan metode integral dan diferensial .

Jawaban  Metode Integral 𝑑𝐶𝑡 = −𝑘 𝐶𝑡 𝑑𝑡 𝐶𝑇 𝑑𝐶𝑇

∫𝐶𝑇𝑜

𝐶𝑇

𝑡

= −𝑘 ∫𝑡𝑜 𝑑𝑇

𝐶𝑇 [ln 𝐶𝑇]𝐶𝑇𝑜 = −𝑘[𝑡]𝑡𝑡𝑜

ln CT – ln Cto = -kt ln CT = -kt + ln Cto y

= bx + a t 0 4 8 12 16 24

CT (mol/m3) 100 22 8 2 0,5 0,01

ln CT 4,605 3,091 2,079 0,693 -0,693 -4,605

ln CT

y = -0.3735x + 4.846

6 4 2 ln CT

0 0

5

10

15

20

25

30

Linear (ln CT)

-2 -4 -6

Berdasarkan persamaan ln CT = -kt + ln Cto y

= bx + a

Dan berdasarkan persamaan linear pada grafik, y = -0,3735x + 4,846 dapat disimpulkan bahwa nilai k = 0,3735

 Metode Differensial 𝑑𝐶𝑇 = −𝑘 𝐶𝑇 𝑑𝑡 𝑑𝐶𝑇 − = 𝑘 𝐶𝑇 𝑑𝑡 𝑑𝐶𝑇 −𝑙𝑛 = ln[𝑘 𝐶𝑇] 𝑑𝑡 𝑑𝐶𝑇 −𝑙𝑛 = ln 𝑘 + ln 𝐶𝑇 𝑑𝑡 𝑦

=𝑎

Mencari nilai

[

+ 𝑏𝑥 𝑑𝐶𝑇 𝑑𝑡

dengan metode finite difference :

𝑑𝐶𝑇 −3 𝐶𝑇𝐼 + 4 𝐶𝑇𝑖+1 − 𝐶𝑇𝑖+2 ] = 𝑑𝑡 𝑖𝑛𝑖𝑡𝑖𝑎𝑙 2∆𝑡

𝑑𝐶𝑇

[ 𝑑𝑡 ]

[

𝑖𝑛𝑖𝑡𝑖𝑎𝑙

=

−3 (100)+4(22)− 8 2(4−0)

= −27,5

𝑑𝐶𝑇 ( 𝐶𝑇𝑛+1 − 𝐶𝑇𝑛−1 ) ] = 𝑑𝑡 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 2∆𝑡

[ [ [ [

𝑑𝐶𝑇

] =

𝑑𝑡 1 𝑑𝐶𝑇

] =

𝑑𝑡 2 𝑑𝐶𝑇

] =

𝑑𝑡 3 𝑑𝐶𝑇

] =

𝑑𝑡 4

( 𝐶𝑇2 − 𝐶𝑇0 ) 2∆𝑡 ( 𝐶𝑇3 − 𝐶𝑇1 ) 2∆𝑡 ( 𝐶𝑇4 − 𝐶𝑇2 ) 2∆𝑡 ( 𝐶𝑇5 − 𝐶𝑇3 ) 2∆𝑡

= = = =

( 8− 100) 2(8−4) ( 2− 22) 2(12−8)

= −11,5

= −2,5

( 0,5− 8) 2(16−12)

= −0,9375

( 0,01− 2) 2(24−16)

= −0,124375

[

3 𝐶𝑇𝑓 − 4 𝐶𝑇𝑓−1 + 𝐶𝑇𝑓−2 𝑑𝐶𝑇 ] = 𝑑𝑡 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 2∆𝑡

[

𝑑𝐶𝑇 3 (0,01) − 4(0,5) + (2) ] = = 0,001875 𝑑𝑡 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 2(24 − 16)

t 0 4 8 12 16 24

CT (mol/m3) 100 22 8 2 0,5 0,01

dCT/dt -27,5 -11,5 -2,5 -2,9375 -0,124375 0,001875

(-)dCT/dt 27,5 11,5 2,5 2,9375 0,124375 (-)0,001875

ln CT 4,605 3,091 2,079 0,693 -0,693 -4,605

ln(-) dCt/dCt 3,314 2,442 0,916 1,0775 -2,084 6,279

7 6 y = 0.0535x + 1.4202

5 4 3 2 1 0 -1

0

5

10

15

20

25

30

-2 -3

Berdasarkan persamaan −𝑙𝑛

𝑑𝐶𝑇

𝑦

𝑑𝑡

= ln 𝑘 + ln 𝐶𝑇 =𝑎

+ 𝑏𝑥

Dan berdasarkan persamaan linear pada grafik y = 0,0535x + 1,4202 , dapat disimpulkan nilai ln k = 1,4202. Jadi di dapat nilai k adalah = 4,138.