Zat C dibuat dari A dan B menurut reaksi fase

Berikut ini adalah pertanyaan dari adamzidan726 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

Zat C dibuat dari A dan B menurut reaksi fase gas A + 2B  C Campuran gas A dan B dengan perbandingan mol A dan B = 1 : 3 diumpankan ke reaktor pada suhu 510 K dan tekanan 40 atm. Di dalam reaktor terjadi reaksi antara A dan B (tidak sempurna) sehingga terbentuk C. Gas keluar reaktor didinginkan dengan tekanan tetap 40 atm sampai suhunya 340 K sehingga sebagian C mengembun (A dan B tidak mengembun). Embunan C dipisahkan dari gas sisa yang mengandung A, B dan C. Tekanan uap C pada suhu 340 K adalah 2 atm. Jika volume gas sisa (340 K, 4 atm) ternyata 1/3 volum gas masuk reaktor (510 K, 40 atm) maka hitung % A bereaksi dalam reaktor terhadap A masuk reaktor dan % C terembunkan. ​

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Jawaban:

Untuk menghitung persentase A yang bereaksi dan persentase C yang terembunkan, pertama-tama kita harus menentukan massa A dan B yang masuk ke reaktor dan massa C yang keluar dari reaktor. Kemudian, kita dapat menggunakan persamaan gaya terima untuk menentukan persentase A yang bereaksi dan persentase C yang terembunkan.

Untuk menghitung massa A yang masuk ke reaktor, kita dapat menggunakan persamaan gaya terima untuk mengkonversi tekanan, volume, dan suhu gas A dari ketika masuk ke reaktor (510 K, 40 atm) ke saat keluar dari reaktor (340 K, 4 atm). Persamaan gaya terima yang dapat digunakan adalah:

PV = nRT

di mana P adalah tekanan, V adalah volume, n adalah jumlah mol gas, R adalah konstanta gas, dan T adalah suhu gas.

Dengan menggunakan persamaan gaya terima tersebut, kita dapat menentukan massa A yang masuk ke reaktor sebagai berikut:

PV = nRT

(40 atm)(V) = (n)(0.08206 L.atm/mol.K)(510 K)

V = (n)(0.08206 L.atm/mol.K)(510 K)/(40 atm)

V = (n)(0.08206 L.atm/mol.K)(12.75 K/atm)

V = (n)(1.03 L/mol)

Kemudian, kita dapat mengkonversi volume gas A dari saat keluar dari reaktor (340 K, 4 atm) ke saat masuk ke reaktor (510 K, 40 atm) menggunakan persamaan gaya terima yang sama:

PV = nRT

(4 atm)(V) = (n)(0.08206 L.atm/mol.K)(340 K)

V = (n)(0.08206 L.atm/mol.K)(340 K)/(4 atm)

V = (n)(0.08206 L.atm/mol.K)(85 K/atm)

V = (n)(0.68 L/mol)

Volume gas A yang masuk ke reaktor adalah 1/3 volume gas A yang keluar dari reaktor, sehingga kita dapat menyatakan:

(1/3)(V) = (n)(0.68 L/mol)

(1/3)(1.03 L/mol) = (n)(0.68 L/mol)

n = 0.51 mol

Massa A yang masuk ke reaktor dapat ditentukan dengan mengalikan jumlah mol A dengan massa molar A:

massa A = (0.51 mol)(44 g/mol) = 22.44 g

Penjelasan:

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh dzakifahrizalgunawan dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.

Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact

Last Update: Tue, 21 Mar 23