Neraca Massa dengan Reaksi Kimia

  

Neraca massa mengacu pada hukum kekekalan massa yang pada prinsipnya massa zat-zat sebelum dan sesudah raksi adalah sama atau tetap. Berdasarkan hukum tersebut diperoleh persamaan sebagai berikut:

Input = Output + Accumulation

Jika akumulasi nol, misalnya untuk proses steady state, persamaan neraca massa menjadi sebagai berikut.

Input = Output

 

1.    Hitungan Kimia pada Persamaan Reaksi

Reaksi kimia berlangsung secara stoikiometrik sehingga dalam menuliskan persamaan reaksi harus setara. Contoh suatu persamaan reaksi.

aA + bB —> cC + dD

Reaksi di atas mempunyai arti secara kualitatif dan kuantitatif. Secara kualitatif berarti bahan yang direaksikan terdiri atas A dan B serta yang dihasilkan terdiri atas C dan D. Secara kuantitatif berarti perbandingan mol-mol sebelum dan sesudah reaksi sesuai dengan perbandingan koefisiennya.

Pada reaksi tersebut, mol A : mol B : mol C : mol D = a : b : c: d. Jika satu mol A bereaksi (b/a), mol B bereaksi dan menghasilkan sebanyak (c/a) mol C dan (d/a) mol D. Dalam mereaksikan suatu zat untuk memperoleh hasil reaksi, dapat memperhitungkan jumlah pereaksi yang diperlukan agar efisien (tidak ada zat yang tersisa) atau memperhitungkan jumlah hasil yang akan terbentuk sebelum mereaksikan pereaksi tersebut.

Pada persamaan reaksi setara, koefisien reaksi menyatakan perbandingal jumlah partikel, mol, dan volume gas yang bereaksi atau hasil reaksi. Dengan demikian, jika salah satu zat diketahui jumlahnya, zat-zat lain yang terlibat persamaan reaksi dapat dihitung dengan membandingkan koefisien reaksinya. Demikian pula dengan pereaksi ekses/ berlebih, sebagai pembandingnya berupa pereaksi dengan jumlah yang terbatas.

Langkah-langkah yang perlu dilakukan dalam menyelesaikan perhitungan pada persamaan reaksi sebagai berikut:

a. menulis persamaan reaksi yang setara

b. menghitung mol zat yang diketahui

c. menghitung mol zat yang ditanyakan menggunakan fungsi koefisien reaksi

d. mengubah satuan mol menjadi satuan sesuai dengan pertanyaan

Agar lebih memahami langkah-langkah tersebut perhatikan contoh soal berikut ini.

 

Contoh soal:

Sebanyak 5,4 gram logam aluminium direaksikan dengan larutan asam klorida berlebih menghasilkan larutan aluminium klorida dan gas hidrogen. Berapa liter gas hidrogen yang dihasilkan jika diukur pada keadaan standar (Ar Al = 27)

Jawab:

Sumber:

Pangajuanto, T. 2020. Asas Teknik Kimia (C3 Kelas XI). Malang.