Kunci Jawaban Dasar-Dasar Teknik Kimia Industri Kelas 10 SMK/MAK, Aktivitas 9.3 Halaman 196

TRIBUNWOW.COM - Berikut Kunci Jawaban Dasar-Dasar Teknik Kimia Industri Kelas 10 SMK/MAK Kurikulum Merdeka, Bab 9: Kesetimbangan Kimia, Aktivitas 9.3, Halaman 196.

Soal ini terdapat pada buku pelajaran Dasar-Dasar Teknik Kimia Industri Kelas 10 SMK/MAK Kurikulum Merdeka ditulis oleh Fitriyani Yetti Handayani, Teguh Pangajuanto, dan Rizka Zulhijah, karya Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Riset, dan Teknologi 2023.

Kunci Jawaban ini dapat digunakan sebagai panduan orang tua mendampingi anak dalam belajar.

Pastikan siswa secara mandiri mengerjakan terlebih dahulu soal yang ada di buku secara cermat dan saksama.

Baca juga: Kunci Jawaban Mata Pelajaran Pendidikan Pancasila kelas 11 SMA Kurikulum Merdeka halaman 20

Setelah mempelajari materi pada bab 9 ini, siswa diharapkan kamu mampu menjelaskan reaksi kesetimbangan dan keadaan setimbang, menjelaskan faktor-faktor yang memengaruhi pergeseran kesetimbangan, dan menentukan harga tetapan kesetimbangan (Kc).

Selain itu siswa juga diharapkan menentukan harga tetapan kesetimbangan parsial gas (Kp), menjelaskan hubungan antara Kc dan Kp, dan menjelaskan penerapan kesetimbangan kimia pada bidang industri.

Aktivitas 9.3

Tugas Mandiri

Untuk lebih memahami penerapan kesetimbangan kimia dalam industri, carilah informasi tentang proses pembuatan asam sulfat dengan proses kamar timbal serta pembuatan gas klor dengan proses deacon.

Carilah informasi dari berbagai sumber, seperti buku, jurnal, atau internet. Buatlah laporan hasil observasi dan informasi yang kamu peroleh.

Jawaban

1. Proses Kamar Timbal (Lead Chamber Process) untuk Pembuatan Asam Sulfat:

Proses kamar timbal adalah metode yang lebih tua untuk memproduksi asam sulfat (H₂SO₄).

Meskipun telah digantikan sebagian besar oleh proses kontak yang lebih efisien, proses ini masih digunakan di beberapa tempat karena biaya investasi yang lebih rendah.

Proses ini melibatkan reaksi antara belerang dioksida (SO₂), oksigen (O₂), dan air (H₂O) di ruang yang disebut "kamar timbal."

Langkah-langkah dalam proses kamar timbal:

A. Pembakaran Belerang: Belerang dibakar di udara untuk menghasilkan gas belerang dioksida (SO₂): S+O2 → SO2.

Gas SO₂ ini kemudian dimurnikan untuk menghilangkan kotoran, sebelum digunakan dalam reaksi selanjutnya.

B. Oksidasi SO₂ menjadi SO₃: Dalam kamar timbal, gas SO₂ akan dioksidasi menjadi belerang trioksida (SO₃) melalui reaksi dengan oksigen (O₂) dari udara. 

Reaksi ini berlangsung dalam suhu yang tinggi, meskipun tidak secepat pada proses kontak.

Proses ini dibantu oleh katalisator berupa nitrogen dioksida (NO₂) yang berfungsi untuk mempercepat reaksi: 2SO2​+O2​ → (NO2)​​ 2SO3​

Reaksi ini berlangsung lambat, dan karena itu membutuhkan waktu lama dalam ruang reaksi.

C. Absorpsi SO₃ dalam Larutan Air: SO₃ yang dihasilkan tidak langsung dapat larut dalam air, karena reaksi tersebut sangat eksotermik (menghasilkan panas yang banyak). 

Oleh karena itu, SO₃ pertama-tama dilarutkan dalam asam sulfat pekat untuk membentuk oleum (H₂S₂O₇), yang kemudian dicampur dengan air untuk menghasilkan asam sulfat (H₂SO₄): SO3​+H2​O →  H2​SO4​

Reaksi ini sangat exothermic, menghasilkan panas yang besar. Asam sulfat yang dihasilkan memiliki konsentrasi yang tinggi dan dapat diproses lebih lanjut untuk mencapai kekuatan yang diinginkan.

Kelebihan dan Kekurangan:

Kelebihannya adalah proses yang relatif lebih murah untuk konstruksi pabriknya.

Kekurangannya adalah efisiensi rendah, menghasilkan emisi gas yang lebih banyak, dan membutuhkan ruang yang besar.

2. Proses Deacon untuk Pembuatan Gas Klor (Cl₂):

Proses Deacon digunakan untuk menghasilkan gas klor (Cl₂) dari gas hidrogen klorida (HCl) menggunakan oksigen (O₂).

Proses ini pertama kali ditemukan oleh Henry Deacon pada tahun 1868 dan menggunakan katalis untuk meningkatkan efisiensi reaksi.

Langkah-langkah dalam proses Deacon:

A. Reaksi Utama: Hidrogen klorida (HCl) yang berasal dari proses lainnya, seperti pemurnian garam, akan direaksikan dengan oksigen (O₂) di dalam reaktor pada suhu tinggi (sekitar 350-450°C) menggunakan katalis tembaga (CuCl₂) untuk menghasilkan gas klor (Cl₂) dan air (H₂O):
4HCl+O2 ​→ 2Cl2​+2H2​O

Proses ini membutuhkan suhu yang cukup tinggi, namun katalis tembaga membuat reaksi berjalan lebih cepat dan efisien.

B. Pemisahan dan Pemurnian Klor: Setelah klor terbentuk, gas klor dipisahkan dari campuran gas dan dikondensasikan untuk mendapatkan klor murni. Klor yang dihasilkan dapat digunakan dalam berbagai aplikasi industri, seperti pembuatan PVC, pemutih, desinfektan, dan sebagainya.

Kelebihan dan Kekurangan:

Kelebihannya adalah penggunaan bahan baku yang murah (HCl) dan dapat dilakukan pada skala besar.

Kekurangannya adalah proses ini kurang efisien dibandingkan dengan metode elektrolisis (yang lebih banyak digunakan saat ini untuk produksi klor).

Perbandingan Proses:

Proses Kamar Timbal digunakan untuk memproduksi asam sulfat, namun saat ini telah banyak digantikan dengan proses kontak, yang lebih efisien dan menghasilkan lebih sedikit emisi.

Proses Deacon digunakan untuk memproduksi gas klor dari hidrogen klorida (HCl), meskipun proses ini sekarang juga sering digantikan dengan metode elektrolisis yang lebih efisien dalam menghasilkan klor.

Disclaimer:

Artikel ini hanya ditujukan kepada orang tua untuk memandu proses belajar anak.

Sebelum melihat kunci jawaban, pastikan siswa mengerjakan soal secara mandiri terlebih dahulu.

(TribunWow.com/Peserta Magang dari Universitas Sebelas Maret/Ni Putu Marcilla)

Baca berita menarik lainnya di Google News.