Aplikasi kesetimbangan dalam industri (2)

Setelah proses pembuatan ammonia, contoh lainnya adalah pembuatan asam sulfat dengan proses kontak.

Reaksi yang terjadi dapat diringkas sebagai berikut:
1. Belerang dibakar dengan udara membentuk belerang dioksida.
S(s) + O2(g) ———> SO2(g)

2. Belerang dioksida dioksidaai lebih lanjut menjadi belerang trioksida
2SO2(g) + O2(g) ——–> 2SO3(g)

Konversi SO2 menjadi SO3 dilakukan dalam reaktor berkatalis. Reaksi konversi ini merupakan reaksi eksoterm (menghasilkan panas).

Pada reaksi eksoterm, temperatur adalah parameter yang sangat penting. Pada temperatur tinggi, laju reaksi cepat namun konversi rendah. Untuk memperoleh SO3 sebanyak mungkin diperlukan temperatur reaksi yang rendah. Namun pada temperatur ini laju reaksi kecil, untuk itu diperlukan katalis. Katalis memperbesar laju reaksi karena menurunkan energi pengaktifan. Meskipun katalis dapat mempercepat pencapaian keadaan setimbang, namun katalis tidak mengubah komposisi kesetimbangan.

Tekanan bukan parameter penting yang perlu diperhatikan. Lihat persamaan reaksi diatas, 3 mol reaktan menjadi 2 mol produk. Jumlah mol ini sebanding dengan volume (reaksi fasa gas) atau tekanan pada volume tetap. Walaupun dilakukan pada tekanan tinggi, pada akhirnya tekanan akan turun dengan sendirinya. Reaksi ini dilakukan pda tekanan mendekati atmoferik. Selain itu, pada kondisi ini (temperatur 400-450 oC, tekanan atmosferik) konversi reaksi mencapai 99,5 sehingga hanya sedikit sekali peningkatan konversi jika tekanan dinaikkan.

3. Belerang trioksida dilarutkan dalam asam sulfat pekat membentuk asam pirosulfat
H2SO4(aq) + SO3(g) ————> H2S2O7(l)

Secara teori SO3 dapat dikonversi menjadi H2SO4 jika direaksikan dengan air, namun hal ini tidak dapat dilakukan karena reaksi SO3 + H2O sulit dikontrol dan menimbulkan kabut asam sulfat. SO3 direaksikan terlebih dahulu dengan H2SO4membentuk H2S2O7 (oleum)

4. Asam pirosulfat direaksikan dengan air membentuk asam sulfat pekat.
H2S2O7(l) + H2O(l) ————-> H2SO4(aq)

Tahap penting dalam proses ini adalah reaksi (2). Reaksi ini merupakan reaksi kesetimbangan dan eksoterm. Sama seperti sintesis ammonia, reaksi ini hanya berlangsung pada suhu tinggi. Akan tetapi, pada suhu tinggi justru kesetimbangan bergeser ke kiri. Pada proses kontak digunakan suhu sekitar 500°C dan katalis V2O5. Sebenarnya tekanan besar akan menguntungkan produksi SO3, tetapi penambahan tekanan ternyata tidak diimbangi penambahan hasil yang memadai. Oleh karena itu, pada proses kontak tidak digunakan tekanan besar, melainkan tekanan normal 1 atm.

• Author
• Recent Posts

Krisna Dwi Wardhana

Lahir di Padang pada tahun 1991, saya telah tinggal di berbagai wilayah di Indonesia sejak TK hingga kuliah, termasuk Aceh, Palembang, dan Bogor. Saya meraih gelar Sarjana Sains dari FMIPA Universitas Indonesia. Saat ini, saya bekerja sebagai Pendidik di sebuah sekolah swasta di Bogor, Tutor privat sambil tetap fokus mengembangkan Bisakimia.

Latest posts by Krisna Dwi Wardhana (see all)

• Machu Picchu Terancam Kehilangan Gelar 7 Keajaiban Dunia Baru - October 25, 2025
• Smart Mouth Pizza Coming to Liberty Middle School - October 25, 2025
• Warga Kenya di TikTok merencanakan membangun rumah sakit sendiri untuk layanan kesehatan gratis, Itumbi memberikan komentarnya - October 25, 2025