Proses Haber
Proses Haber merupakan proses industri pembuatan zat amonia dari gas nitrogen dan gas hidrogen.
\(\ce{N2(g) + 3 H2 (g) <=> 2 NH3(g)} \quad \Delta \text{H} = -92 \text{ kJ/mol}\)
Kondisi yang diperlukan dalam proses Haber:
-
- Menggunakan katalis \(\ce{Fe}\) dan \(\ce{KOH}\) untuk mempercepat reaksi dan efisiensi
- Tekanan sekitar 200 atm. Dengan tekanan besar, maka posisi kesetimbangan lebih banyak membentuk \(\ce{NH3}\)
- Suhu 400ºC − 450ºC
Berdasarkan prinsip Le Chatelier, suhu yang tinggi sesungguhnya akan menggeser posisi kesetimbangan ke arah kiri (mengurangi jumlah \(\ce{NH3}\)). Namun suhu yang tinggi diperlukan agar reaksi dapat berjalan lebih cepat. Jumlah optimal \(\ce{NH3}\) diperoleh pada suhu 400ºC − 450ºC.
Gas hidrogen murni didapat dari penguraian gas metana, sedangkan gas nitrogen didapat dari udara. Setelah gas amonia terbentuk, gas tersebut dialirkan ke tempat lain untuk didinginkan sehingga didapat amonia dalam wujud cair.
Proses Kontak
Proses Kontak merupakan proses dalam industri untuk pembuatan asam sulfat.
Proses kontak terdiri atas 3 tahap:
A. Pembuatan \(\ce{SO2}\)
Belerang dioksida dapat dibuat dengan 2 cara:
(1) \(\ce{S(s) + O2(g) -> SO2(g)}\)
(2) \(\ce{4 FeS2(s) + 11 O2(g) -> 2 Fe2O3(s) + 8 SO2(g)}\)
\(\ce{SO2}\) yang terbentuk digunakan untuk membuat \(\ce{SO3}\)
B. Pembuatan \(\ce{SO3}\)
\(\ce{SO2(g) + O2(g) <=> 2 SO3(g) \quad \Delta H = - 196 kJ}\) (reaksi kesetimbangan)
Kondisi yang dibutuhkan untuk reaksi di atas:
− Menggunakan katalis vanadium (V) oksida \(\ce{(V2O5)}\)
− Tekanan sekitar 1 − 2 atm. Dengan tekanan besar, maka posisi kesetimbangan lebih banyak membentuk \(\ce{SO3}\)
− Suhu 400ºC − 450ºC. Suhu yang tinggi akan mempercepat reaksi.
C. Pembuatan asam sulfat
Pembuatan asam sulfat dari \(\ce{SO3}\) membutuhkan asam sulfat awal untuk melarutkan \(\ce{SO3}\)
\(\ce{H2SO4(aq) + SO3(g) <=> H2S2O7(aq)}\)
\(\ce{H2S2O7(aq) + H2O(l) <=> 2 H2SO4(aq)}\)
\(\ce{H2SO4}\) yang dihasilkan dua kali lebih banyak daripada \(\ce{H2SO4}\) yang digunakan di saat awal.