Hidrodealkilasi Toluene Menjadi Benzene-bagian3

BAB III

HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Aspek Termodinamika

C_6 H_5 CH_3+ H_2 C_6 H_6+ CH_4

∆H_(R 773)^ = - 48,23 kJ/mol

Karena nilai panas reaksi hidrodealkilasi toluene menjadi benzene adalah negatif, maka reaksi hidroalkilasi toluene menjadi benzene adalah reaksi eksotermis (reaksi yang menghasilkan panas), sehingga nantinya diperhitungkan perlunya pendinginan. Pada reaksi eksotermis, jika temperatur dinaikkan, kesetimbangan akan bergeser ke kiri atau ke arah reaktan (konversi kesetimbangan turun). Sebaliknya, jika temperatur diturunkan, kesetimbangan akan bergeser ke kanan atau ke arah produk (konversi kesetimbangan naik).

B. C6 H5 CH3+ H2 ----> C6 H6+ CH4

 ∆GR 298 = - 43 kJ/mol
 Energi bebas gibbs yang terbentuk sebesar -43 kJ/mol. Nilai energi bebas gibbs adalah negatif, hal ini menunjukkan bahwa reaksi berjalan secara spontan. Dari nilai energi bebas gibbs dapat diperoleh K pada suhu 298 adalah 3,44 x 10^7.
 C6 H5 CH3+ H2 ---> C6 H6+ CH4
Karena nilai K bernilai besar, sehingga k1>k2. Reaksi yang terjadi adalah :
 C6 H5 CH3+ H2 <---->C6 H6+ CH4
Reaksi ini disebut reaksi searah ke kanan.
Reaksi hidroalkilasi toluene menjadi benzene adalah reaksi eksotermis, semakin tinggi suhu maka nilai K akan semakin kecil. Hal ini ditunjukkan sebagai berikut :
 K298 = 3,44 x 10^7
K398 = 496100,0371
K498 = 39258,4512
K773 = 1081,72 (Nilai K pada suhu operasi)

3.1              Aspek Kinetika

A.                 Mekanisme Reaksi

Mekanisme reaksi yang diturunkan dari persamaan empiris secara induktif dengan cara trial dan erorr, reaksi yang mengendalikan adalah reaksi permukaan.

     C6H5CH3 + H2      --------->  C6H6  + CH4

        T      +     H₂                        B          M

k1

T + S  <-------->   TS                    …………. (1) 

k2

k1

TS + H2 <------> BS + M           …………. (2)  lambat 

k2

                      k₁

BS   <-----------> B +S                …………. (3)

k2

B.                 Persamaan Empiris

Dari mekanisme reaksi di atas, dapat diperoleh persamaan empiris secara induktif yaitu :

                        -rs = (KT. ks .PT. PH2)/(1+KT.PT+KB. PB)

C.                 Persamaan matematis

Dari perhitungan excel dan matlab diperoleh nilai K_T, k_s, dan K_B.

K_T        = 1,01E+00

k_s         = 1,40E-08

K_B        = 1,2647

Sehingga, persamaan empiris menjadi :

                       Dengan persentase kesalahan sebesar 1,37 %

Posted in: teknik kimia,teknik reaksi kimia