MAKALAH KIMIA FISIKA

Kesetimbangan Reaksi BiokimiaOleh

REGY ANANTA GINTING (140405096)

MIA YUNITA

(140405097)

NOVITA WAHYUNI DAULAY (140405098)

ILHAMDI FUJIAN F

(140405099)

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

JL. ALMAMATER KAMPUS USU, PADANG BULAN, MEDAN 20155, SUMATERA UTARAMEDAN2015

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kita panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, yang mana atas berkat dan rahmat-Nya kami dapat menyelesaikan tugas makalah yang berjudul Kesetimbangan Reaksi Biokimia ini tepat pada waktunya.

Dan kami semua mengucapkan terima kasih banyak kepada dosen pengampu mata kuliah kimia fisika yaitu ibu Dr. Farida Hannum, ST, MSc yang telah mempercayakan judul makalah ini kepada kami. Adapun jika ada didalam pembuatan makalah ini terjadi kesalahan baik di dalam penulisan maupun penjelasan, kami dari pihak pembuat meminta maaf yang sebesar-besarnya.

Makalah ini dibuat sebagai tugas mata kuliah kimia fisika dan sebagai bahan referensi serta tambahan ilmu bagi yang membacanya, juga sebagai wacana untuk menambah wawasan ilmu pengetahuan bagi kita semua.

Akhir kata semoga makalah ini bisa bermanfaat bagi pembaca pada umumnya dan penulis pada khususnya, penulis menyadari bahwa dalam pembuatan makalah ini masih jauh dari sempurna untuk itu penulis menerima saran dan kritik yang bersifat membangun demi perbaikan kearah kesempurnaan. Akhir kata penulis sampaikan terimakasih.Penulis

Kelompok VDAFTAR ISIKata Pengantar............................................................................................. i

Daftar Isi....................................................................................................... iiBAB I

PENDAHULUAN

1

1.1 Latar Belakang

1

1.2 Rumusan Masalah

1

1.3 Tujuan

1

BAB II

PEMBAHASAN

32.1 Pengertian Reaksi Biokimia

32.2 Pengertian Kesetimbangan

32.3 Fungsi Termodinamika untuk Disosiasi Asam

32.4 Aplikasi Kesetimbangan Kimia dalam Industri

5BAB III

KESIMPULAN DAN SARAN

83.1 Kesimpulan

83.2 Saran

8DAFTAR PUSTAKA

9BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar Belakang

Reaksi-reaksi biokimia umumnya merupakan gabungan dari beberapa jenis reaksi. Salah satu contoh adalah hidrolisa adenin triposfat (ATP), yang melibatkan juga disosiasi asam dan pengikatan ion Mg dan Ca. Penyelesaian termodinamika untuk reaksi-reaksi yang terjadi dalam fase gas atau larutan non-elektrolit. Dalam biokimia tetapan setimbang dapat dinyatakan dalam konsentrasi total dari pereaksi dan hasil reaksi, termasuk di dalamnya spesies terionisasi dan terkomplekskan. Dalam hal ini pada suhu dan tekanan tetap tetapan setimbang dan besaran termodinamika yang lain merupakan fungsi dari pH dan konsentrasi ion logam.Protein mempunyai kemampuan yang sangat baik untuk mengikat zat-zat lain yang berada dalam larutan air. Sifat ini sangat dipengaruhi oleh perubahan pH dan zat-zat tersebut. Berbeda dengan sifat mengikat dari molekul kecil, afinitas hemoglobin terhadap O2 bertambah besar bila O2 yang terikat bertambah. Hal ini disebabkan oleh perubahan struktur di dalam hemoglobin selama proses pengikatan terjadi (Alberty, 1992).1.2 Rumusan Masalah

Beberapa yang menjadi topik sentral permasalahan dalam makalah ini yang akan dibahas adalah:

1. Apakah yang dimaksud reaksi biokimia dan kesetimbangan kimia?

2. Bagaimanakah fungsi termodinamika dalam disosiasi asam?

3. Apa aplikasi yang terdapat dalam kesetimbangan kimia dalam industri?

1.3 Tujuan

Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut:1. Untuk mengetahui yang dimaksud biokimia dan kesetimbangan kimia2. Untuk mengetahui peranan gas nyata dalam kehidupan

3. Untuk mengetahui fungsi termodinamika dalam disosiasi asam

4. Untuk mengetahui aplikasi yang terdapat dalam kesetimbangan kimia dalam industri?BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Reaksi Biokimia

Reaksi kimia adalah suatu proses alam yang selalu menghasilkan antarubahan senyawa kimia. Senyawa ataupun senyawa-senyawa awal yang terlibat dalam reaksi disebut sebagai reaktan. Reaksi kimia biasanya dikarakterisasikan dengan perubahan kimiawi, dan akan menghasilkan satu atau lebih produk yang biasanya memiliki ciri-ciri yang berbeda dari reaktan. Secara klasik, reaksi kimia melibatkan perubahan yang melibatkan pergerakan elektron dalam pembentukan dan pemutusan ikatan kimia, walaupun pada dasarnya konsep umum reaksi kimia juga dapat diterapkan pada transformasi partikel-partikel elementer seperti pada reaksi nuklir.

Reaksi-reaksi kimia yang berbeda digunakan bersama dalam sintesis kimia untuk menghasilkan produk senyawa yang diinginkan. Dalam biokimia, sederet reaksi kimia yang dikatalisis oleh enzim membentuk lintasan metabolisme, di mana sintesis dan dekomposisi yang biasanya tidak mungkin terjadi di dalam sel dilakukan (Ensiklopedia, 2013).

2.2 Pengertian Kesetimbangan

Pada reaksi yang berlangsung bolak balik, ada saat dimana laju terbentuknya produk sama dengan laju terurainya kembali produk menjadi reaktan. Pada keadaan ini, biasanya tidakterlihat lagi ada perubahan.Keadaan reaksi dengan laju reaksi maju (ke kanan) sama dengan laju reaksi baliknya (ke kiri) dinamakan keadaan setimbang. Reaksi yangberada dalam keadaan setimbang disebut Sistem Kesetimbangan (niky, 2012).2.3 Fungsi Termodinamika untuk Disosiasi Asam

Tetapan kesetimbangan K untuk disosiasi asam lemah

HA = H+ + A-(1)

dapat menyatakan dalam keaktifan atau dalam konsentrasi

(2)

menyatakan koefisien keaktifan ionik rata-rata untuk asam terdisosiasi H+ + A-, dalam satuan konsentrasi mol/l. Dalam penggunaan praktis pembuatan buffer, interpretasi kurva titrasi dan perhitungan kesetimbangan biokimia, digunakan tetapan disosiasi asam semu Kapp yang dinyatakan dalam konsentrasi. Sehingga persamaan 2 dapat diubah menjadi :

(3)

Bila konsentrasi elektrolit dan asam mendekati nol, Kapp mendekati K. Dalam bab ini akan digunakan K tanpa indeks untuk menyatakan baik harga batas dari tetapan disosiasi maupun harga K pada kekuatan ion tertentu. Dengan menggunakan tetapan disosiasi lemah, persamaan 3 dapat ditulis :

(4)

Dimana pH =-log (H+) dan pK =-log K.

Misalnya dalam larutan proton tidak bebas, tetapi terikat dengan pelarutnya. Dengan air proton dapat membentuk ion hidronium H3O+ atau spesies kompleks yang lain. Satu .ion hidronium H3O+ dapat terhidrasi oleh tiga molekul air membentuk H9O4+. Penelitian secara spektoriskopi massa menunjukkan bahwa spesies ini stabil dalam fase gas. Mengingat bahwa keadaan proton dalam larutan air belum diketahui dengan jelas, notasi H+ akan digunakan untuk menyatakan ion hidrogen terhidrasi (Alberty).2.4 Aplikasi Kesetimbangan Kimia dalam Industri1) Pembuatan Amonia menurut proses Haber-Bosch

Nitrogen terdapat melimpah di udara, yaitu sekitar 78% volume. Walaupun demikian, senyawa nitrogen tidak terdapat banyak di alam. Satu-satunya sumber alam yang penting ialah NaNO3 yang disebut Sendawa Chili. Sementara itu, kebutuhan senyawa nitrogen semakin banyak, misalnya untuk industri pupuk, dan bahan peledak. Oleh karena itu, proses sintesis senyawa nitrogen, fiksasi nitrogen buatan, merupakan proses industri yang sangat penting. Metode yang utama adalah mereaksikan nitrogen dengan hidrogen membentuk amonia. Selanjutnya amonia dapat diubah menjadi senyawa nitrogen lain seperti asam nitrat dan garam nitrat.

Dasar teori pembuatan amonia dari nitrogen dan hidrogen ditemukan oleh Fritz Haber (1908), seorang ahli kimia dari Jerman. Sedangkan proses industri pembuatan amonia untuk produksi secara besar-besaran ditemukan oleh Carl Bosch, seorang insinyur kimia juga dari Jerman.

Persamaan ini mengindikasikan bahwa 2 mol amoniak terbentuk dari 1 mol gas N2 dan 3 mol gas H2, dari persamaan ini juga mengindikasikan bahwa reaksi adalah eksoterm, sehingga amoniak akan terbentuk dengan baik pada suhu rendah.

Berdasarkan prinsip kesetimbangan kondisi yang menguntungkan untuk ketuntasan reaksi ke kanan (pembentukan NH3) adalah suhu rendah dan tekanan tinggi. Akan tetapi, reaksi tersebut berlangsung sangat lambat pada suhu rendah. Dipihak lain, karena reaksi ke kanan eksoterm, penambahan suhu akan mengurangi rendemen. Usaha untuk meningkatkan jumlah dengan kecepatan yang cukup dilakukan dengan mengatur tekanan dan suhu dan menambahkan katalisator.

2) Pembuatan Asam Sulfat Menurut Proses Kontak

Industri lainnya yang berdasarkan reaksi kesetimbangan yaitu pembuatan asam sulfat yang dikenal dengan proses kontak. Reaksi yang terjadi dapat diringkas sebagai berikut :

Tahap penting dalam proses ini adalah reaksi (b). Reaksi ini merupakan reaksi kesetimbangan dan eksoterm. Sama seperti pada sintesis amonia, reaksi ini hanya berlangsung baik pada suhu tinggi. Akan tetapi pada suhu tinggi justru kesetimbangan bergeser ke kiri.

Belerang trioksida merupakan produk yang vital sebagai bahan pembentuk asam sulfat. Dari persamaan reaksi di atas diketahui reaksi bersifat eksoterm. Reaksi lebih baik berlangsung pada suhu rendah, namun reaksi ini berjalan sangat lambat. Untuk mempercepat reaksi pembentukan belerang trioksida dipergunakan katalisator Vanadium oksida (V2O5) dan berlangsung pada suhu 400C.Belerang trioksida merupakan produk yang vital sebagai bahan pembentuk asam sulfat.

Dalam industri kimia, jika campuran reaksi kesetimbangan mencapai kesetimbangan maka produk reaksi tidak bertambah lagi. Akan tetapi produk reaksinya diambil atau disisihkan, maka akan menghasilkan lagi produk reaksi.

Amonia yang terbentuk dipisahkan dari campuran kesetimbangan dengan cara pencarian dari gas nitrogen di daur ulang ke wadah reaksi untuk menghasilkan produk reaksi.

Dalam industri makanan, reaksi kesetimbangan juga berlangsung, seperti pada pembuatan tape, dan minuman beralkohol, perhatikan bagan berikut.

Pada prinsipnya yang dipergunakan adalah ragi atau jamur, selanjutnya ragi menghasilkan enzim pembongkar karbohidrat membentuk molekul kecil glukosa dan fruktosa. Namun dalam prosesnya juga dihasilkan senyawa-senyawa lain seperti alkohol, aldehid yang menyebabkan aroma minuman atau tape menjadi harum. Selain itu enzim juga dapat mengoksidasi secara sempurna dan dihasilkan asam-asam karboksilat. Sehingga kita juga rasakan tape yang terasa asam. Jika kita coba mencermati, maka kita dapat menemukan bahan makanan atau bumbu masak yang lain yang merupakan produk hasil dari reaksi kesetimbangan dan juga zat-zat yang berfungsi sebagai katalisator (Ayu, 2013).BAB III

KESIMPULAN DAN SARAN3.1 Kesimpulan

Adapun kesimpulan dari makalah kimia fisika ini adalah sebagai berikut:

Reaksi kimia adalah suatu proses alam yang selalu menghasilkan antarubahan senyawa kimia. Senyawa ataupun senyawa-senyawa awal yang terlibat dalam reaksi disebut sebagai reaktan. Dalam biokimia, sederet reaksi kimia yang dikatalisis oleh enzim membentuk lintasan metabolisme, di mana sintesis dan dekomposisi yang biasanya tidak mungkin terjadi di dalam sel dilakukan. Sistem kesetimbangan adalah reaksi yangberada dalam keadaan setimbang, dimana Keadaan reaksi dengan laju reaksi maju (ke kanan) sama dengan laju reaksi baliknya (ke kiri). Jadi, Kesetimbangan reaksi biokimia adalah keadaan reaksi antara molekul-molekul atau senyawa-senyawa yang dipengaruhi oleh kegiatan enzim dalam metabolisme yang berada dalam keadaan setimbang. Dalam kesetimbangan terdapat fungsi termodinamika (biogenetika) untuk disosiasi asam, dengan diperoleh persamaan: dan . Ada beberapa aplikasi kesetimbangan kimia dalam Industri, antara lain : pembuatan amonia menurut proses haber-bosch dan pembuatan asam sulfat menurut proses kontak.3.2 SaranDemikian makalah yang saya buat, semoga dapat bermanfaat bagi pembaca. Apabila ada saran dan kritik yang ingin di sampaikan, silahkan sampaikan kepada saya. Apabila ada terdapat kesalahan mohon dapat memaafkan dan memakluminya, akhir kata saya ucapkan terima kasih.DAFTAR PUSTAKA

Alberty, Robert A. dan Farrington Daniels. 1992. Kimia Fisika. Jakarta: ErlanggaAyu. 2013. Kesetimbangan Kimia dalam Industri. http://wordpress.comEnsiklopedia. 2013. Reaksi Kimia. http://ensiklopedia.comNiky. 2012. Kesetimbanagan Kimia. http://wordpress.com

EMBED Equation.3

2

_1492898549.unknown

_1492898794.unknown

_1492924507.unknown

_1492898426.unknown