Kimia & Pengetahuan Lingkungan Industri

1. SISTEM
KESETIMBANGAN
HETEROGEN
Group :
1. Suhendra (41615110082)
2. Gagah Adi Lesmono (41615110075)

2. KEADAAN SETIMBANG
Keadaan setimbang adalah suatu keadaan
dimana dua proses yang berlawanan arah
langsung secara simultan dan terus menerus
tetapi tidak ada perubahan yang dapat
diamati atau diukur.
JENIS KESETIMBANGAN
BERDASARKAN WUJUDNYA
A. KESETIMBANGAN HOMOGEN
B. KESETIMBANGAN HETEROGEN

3. KESETIMBANGAN
HETEROGEN
Kesetimbangan heterogen adalah kesetimbangan
kimia dengan zat-zat yang berada dalam keadaan
setimbang mempunyai wujud zat yang berbeda dan
mengandung lebih dari satu fase.
Contoh : Reaksi penguraian termal CaCO3(s).
CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)

4. KESETIMBANGAN
HETEROGEN
Contoh : Reaksi antara logam besi (Fe) dengan Uap Air (H2O) .
3Fe(s) + 4H2O(g) Fe3O4(s) + 4H2(g)
Contoh lainnya :
H2O(l) H2O(g)
C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)
2NaHCO3(s) Na2CO3(s) + H2O(l) + CO2(g)

5. I. PERGESERAN KESETIMBANGAN
Hubungan antara reaksi yang timbul pada sistem kesetimbangan kimia dengan aksi
atau pengaruh yang diberikan dari luar dirumuskan oleh Hendri Louis Le Chatelier,
hubungan tersebut di kenal dengan asas le chatelier yaitu apabila pada sistem
kesetimbangan yang sedang berlangsung dilakukan suatu aksi, maka timbul reaksi
dari sistem sehingga pengaruh aksi tersebut dapat diperkecil.

6. FAKTOR-FAKTOR YANG DAPAT MEMPENGARUHI
KESETIMBANGAN KIMIA PADA REAKSI HETEROGEN
I.1. Perubahan Konsentrasi
I.2. Perubahan Tekanan / Volume
I.3. Perubahan Temperatur

7. I.1. PERUBAHAN KONSENTRASI
Jika ke dalam kesetimbangan, konsentrasi pereaksi ditambah atau
diperbesar, maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan (zat hasil)
sehingga konsentrasi zat hasil bertambah. Sebaliknya, jika konsentrasi
pereaksi di kurangi atau diperkecil, maka kesetimbangan bergeser ke kiri
(pereaksi) sehingga konsentrasi pereaksi bertambah.
Pada sistem kesetimbangan heterogen di dalam larutan,
konsentrasi zat cair adalah tetap. Dengan demikian, perubahan
konsentrasi zat padat dan zat cair dalam sistem kesetimbangan
tidak berpengaruh terhadap pergeseran kesetimbangan.
Contoh:
AB (s) A+(aq) + B-(aq)
Kesetimbangan hanya dipengaruhi oleh perubahan konsentrasi zat A+ dan B-,
pada sistem kesetimbangan heterogen yang menyangkut fase gas, sistem
kesetimbangan hanya dipengaruhi oleh perubahan konsentrasi komponen
yang berwujud gas. Komponen yang berwujud padat dan cair, konsentrasinya
adalah tetap.
Contoh:
AB(s) A(s) + B(g)
Kesetimbangan reaksi di atas hanya dipengaruhi oleh perubahan konsentrasi
zat B.

8. I.2. PERUBAHAN TEKANAN / VOLUME
Hukum Boyle : Jika dalam sistem kesetimbangan volume ruang
diperbesar (atau tekanan diperkecil) maka kesetimbangan akan
bergeser ke pihak reaksi yang jumlah koefisiennya lebih besar.
Sebaliknya, jika dalam sistem kesetimbangan volume ruang diperkecil
(atau tekanan diperbesar), maka kesetimbangan akan bergeser ke pihak
reaksi yang jumlah koefisiennya lebih kecil.
Pada sistem kesetimbangan heterogen pengaruh
perubahan volume dan tekanan pada pergeseran
kesetimbangan tidak di pengaruhi oleh zat padat dan
zat cair, tetapi hanya di pengaruhi oleh komponen
yang berwujud gas.

9. I.3. PERUBAHAN TEMPERATUR
Van’t Hoff : Jika dalam sistem kesetimbangan suhu ruang dinaikkan,
kesetimbangan bergeser ke arah reaksi yang membutuhkan kalor (endoterm).
Sebaliknya, jika dalam sistem kesetimbangan suhu ruang diturunkan,
kesetimbangan bergeser ke arah reaksi yang mengeluarkan kalor (eksoterm).
Pada sistem kesetimbangan heterogen, pengaruh suhu
sama dengan pada sistem kesetimbangan homogen.
Wujud zat tidak berpengaruh terhadap perubahan suhu.
Contoh:
A(g) + B(g) C(g) + D(g) ∆H= -X Kj
Reaksi 1 adalah eksoterm, yaitu zat A dan B membebaskan
kalor untuk membuat zat C dan D, reaksi 2 adalah endoterm
yaitu zat C dan D menyerap kalor untuk membuat zat A dan
B.

10. II. TETAPAN KESETIMBANGAN
II.1. Hukum Kesetimbangan.
II.2. Penetapan Harga Tetapan Kesetimbangan Berdasarkan
Konsentrasi.
II.2.1. Kesetimbangan Heterogen yang menyangkut Fasa Larutan.
II.2.2. Kesetimbangan Heterogen yang menyangkut Fasa Gas.
II.2.3. Kesetimbangan Heterogen berdasarkan tekanan Parsial.

11. II.1. HUKUM KESETIMBANGAN
Dalam suatu kesetimbangan kimia, berlaku hukum kesetimbangan
(Hukum Guldberg dan Waage) yang menyatakan sebagai berikut :
“Dalam keadaan setimbang pada suhu tertentu, hasil kali konsentrasi
hasil reaksi di bagi hasil kali konsentrasi pereaksi yang ada dalam
sistem kesetimbangan, yang masing-masing di pangkatkan dengan
koefisiennya yang mempunyai harga tetap”.
Hasil bagi tersebut disebut tetapan kesetimbangan kimia (K).

12. II.2. PENETAPAN HARGA TETAPAN KESETIMBANGAN
BERDASARKAN KONSENTRASI
Tetapan kesetimbangan hanya ditentukan oleh komponen-
komponen yang berfasa larutan(aq) sedangkan komponen-
komponen yang berfasa padat atau cair dianggap tetap.
II.2.1. Kesetimbangan Heterogen yang menyangkut Fasa Larutan.
Contoh:
• Cu2+(aq) + 2H2O(l) Cu(OH)2(s) + 2H+(aq)
• Kc = (H+)2 / [Cu2+]

13. II.2. PENETAPAN HARGA TETAPAN KESETIMBANGAN
BERDASARKAN KONSENTRASI
Ketetapan kesetimbangan hanya ditentukan oleh komponen-
komponen yang berfasa gas, komponen-komponen yang berfasa
padat dan cair dianggap tetap.
II.2.2. Kesetimbangan Heterogen yang menyangkut Fasa Gas.
Contoh:
• C(s) + CO2(g) 2CO(g)
• Kc=[CO]2 / [CO]

14. II.2. PENETAPAN HARGA TETAPAN KESETIMBANGAN
BERDASARKAN KONSENTRASI
Tetapan kesetimbangan untuk reaksi gas dapat dinyatakan dengan tekanan
persial. Tekanan parsial adalah tekanan bagian tiap-tiap gas, tetapan
kesetimbangan berdasarkan tekanan parsial (Kp) adalah hasil kali tekanan
persial gas-gas hasil reaksi dibagi dengan hasil kali tekanan persial gas-gas
pereaksi setelah masing–masing dipangkatkan dengan koefisiennya.
II.2.3. Kesetimbangan Heterogen berdasarkan tekanan Parsial.
Tetapan kesetimbangan berdasarkan konsentrasi (Kc) dalam kesetimbangan
heterogen ditentukan oleh zat yang berfase gas dan larutan, sedangkan
tetapan kesetimbangan berdasarkan tekanan parsial (Kp) dalam
kesetimbangan heterogen hanya ditentukan oleh zat yang berfase gas saja.
Contoh 1 :
CaCO3 (s) CaO (s) + CO2(g)
• Kc=[CO2]
• Kp=PCO2
Contoh 2 :
BiCl3(aq) + H2O(l) BiOCl(s) + 2HCl(aq)
• Kc= - (tidak ada fase gas)
• Kc=[HCl]2/[BiCl3]
BiOCl(s) dan H2O(l) tidak disertakan dalam persamaan Kc dan Kp.

15. Hubungan Kp dan Kc :
• Hubungan antara harga Kp dan Kc dapat di nyatakan sebagai berikut :
Kp = Kc. (RT)∆n
Dimana :
• R = 0,082 L.atm.K-1.mol-1 (Tetapan gas universal)
• T = Suhu mutlak kelvin (tºC + 273)K
• ∆n = Jumlah koefisien gas produk (kanan)-jumlah koefisien gas rekatan (kiri)

16. CONTOH SOAL :
Belerang bereaksi dengan gas florin membentuk belerang
heksaflorida. Persamaan kimianya :
S(s) + 3F2(g) SF6(g)
Tuliskan ungkapan tetapan kesetimbangan untuk reaksi tersebut
dalam bentuk Kp dan Kc !
Penyelesaian :
Konsentrasi belerang padat tidak muncul dalam persamaan
Kp dan Kc. Jadi, ungkapan untuk kedua tetapan itu adalah :
Kc = [SF6] / [F2]³ dan Kp = PSF6 / PF2³

17. III. SISTEM KESETIMBANGAN DALAM INDUSTRI
Prinsip sistem kesetimbangan kimia banyak digunakan
dalam industri kimia. Agar proses dalam industri
bernilai ekonomis tinggi, harus di ciptakan kondisi yang
tepat. Hal ini di maksudkan agar hasil yang terbentuk
maksimum, berkualitas tinggi, berlangsung cepat dan
efisien dalam penggunaan bahan baku. Agar
maksimum, reaksi kesetimbangan di buat bergeser ke
arah produk atau zat hasil. Agar hasil berkualitas tinggi
dengan bahan baku sehemat mungkin, kemurnian
bahan baku harus terjamin dan terbentuknya residu
dapat di hindari. Agar reaksi berlangsung cepat
biasanya di gunakan katalis yang tepat. Kondisi
demikian disebut keadaan optimum. Dengan demikian,
faktor konsentrasi, volume, tekanan, dan suhu harus di
perhatikan berdasarkan asas le chatelier. Contoh
penggunaan prinsip sistem kesetimbangan kimia dalam
industri yaitu pembuatan Kalsium Karbonat.
Reduce
ReuseRecycle

18. PROSES PEMBUATAN KALSIUM KARBONAT (CACO3)
Batu kapur memang merupakan sumber utama kalsium
karbonat. Di pasaran, kalsium karbonat dijual dalam dua jenis yang
berbeda.Yang membedakan kedua jenis produk tersebut terletak pada
tingkat kemurnian produk kalsium karbonat di dalamnya. Kedua jenis
produk kalsium karbonat atau CaCO3 yang dimaksud
adalah heavy and light types.
Kalsium karbonat heavy type diproduksi dengan cara
menghancurkan batu kapur hasil penambangan menjadi powder
halus, lalu disaring sampai diperoleh ukuran powder yang diinginkan.
Selanjutnya tepung kalsium karbonat hasil penyaringan disimpan
dalam silo-silo atau tempat penyimpanan yang berukuran besar
sebelum dikemas.

19. PROSES PEMBUATAN KALSIUM KARBONAT (CACO3)
Sedangkan kalsium karbonat light type diperoleh setelah melalui
proses produksi yang agak rumit, dibandingkan denganheavy type.
Pertama-tama batu kapur dibakar dalam tungku berukuran raksasa, untuk
mengubah CaCO3 menjadi CaO(oksida kalsium) dan gas karbon
dioksida atau CO2.
CaCO3 CaO + CO2
Proses selanjutnya, CaO yang terbentuk kemudian dicampur
dengan air dan diaduk. Maka terbentuklah senyawa kalsium
hidroksida atau Ca(OH)2. Kalsium hidroksida yang telah terbentuk
kemudian disaring untuk memisahkan senyawa-senyawa pengotor.
CaO + H2O Ca(OH)2

20. PROSES PEMBUATAN KALSIUM KARBONAT (CACO3)
Ca(OH)2 yang telah disaring kemudian direaksikan dengan
CO2 untuk membentuk CaCO3 dan air, seperti ditunjukkan oleh
persamaan reaksi berikut :
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
Endapan CaCO3 hasil reaksi di atas kemudian di saring dan
dikeringkan. Selanjutnya Kalsium hidroksida dihaluskan menjadi
powder CaCO3.

21. PENGGUNAAN KALSIUM KARBONAT DI INDUSTRI
Banyak industri yang telah memanfaatkan kalsium kabronat. Industri yang menggunakan
kalsium karbonat antara lain :
1. Industri pulp dan Kertas
2. Industri ban mobil dan motor
3. Industri Cat
4. Industri pembuatan pipa PVC, dan
5. Industri pembuatan pasta gigi.
Saat ini ada sekitar 7 perusahaan yang memproduksi kalsium karbonat di Indonesia. Salah
satunya adalah PT Indonesia Kalsium Karbonat Agung, yang terletak di Padalarang, Jawa
Barat. Perusahaan ini berdiri sejak tahun 1977 dan merupakan perusahaan pertama di
Indonesia yang memproduksi kalsium karbonat secara komersil. (CIC)

22. WE ARE DEDICATED TO MAINTAINING A NATURAL,
SAFE AND GREEN ENVIRONMENT…
so that our children can enjoy the same resources
and beauty that we have for generations.