). Mana ekspresi yang benar untuk keseimbangan atom H (H-atom balance ) untuk reaksi di bawah ini dengan laju aliran umpan (feed) 100mol/s yang setara molar CH_(4) (A) dan O_(2)(B) ? produk-produk tersebut adalah HCHO (C), H_(2)O(D) dan CO_(2)(E) : CH_(4)+O_(2)arrow HCHO+H_(2)O CH_(4)+2O_(2)arrow CO_(2)+2H_(2)O a. 50mol/s=2n_(C)+2n_(D)-4n_(A) b 50mol/s=4n_(A)+n_(C)+2n_(D) c. 200mol/s=2n_(A)+n_(C)+3n_(D) d 200mol/s=4n_(A)+2n_(C)+2n_(D)

Untuk menspresi keseimbangan atom H dalam reaksi kimia yang diberikan, kita perlu mempertimbangkan jumlah mol atom H pada reaktan dan produk.

Mari kita analisis setiap reaksi:

1. Reaksi pertama:
\[ CH_4 + O_2 \rightarrow HCHO + H_2O \]

- Pada reaktan:
- Atom C: 1 (dari \(CH_4\))
- Atom H: 4 (dari \(CH_4\))
- Atom O: 2 (dari \(O_2\))

- Pada produk:
- Atom C: 1 (dari \(HCHO\)) + 1 (dari \(CO_2\)) = 2
- Atom H: 4 (dari \(HCHO\)) + 2 (dari \(H_2O\)) = 6
- Atom O: 1 (dari \(HCHO\)) + 1 (dari \(H_2O\)) + 2 (dari \(CO_2\)) = 4

2. Reaksi kedua:
\[ CH_4 + 2O_rightarrow CO_2 + 2H_2O \]

- Pada reaktan:
- Atom C: 1 (dari \(CH_4\))
- Atom H: 4 (dari \(CH_4\))
- Atom O: 4 (dari \(2O_2\))

- Pada produk:
- Atom C: 1 (dari \(CO_2\))
- Atom H: 4 (dari \(2H_2O\)) = 4
- Atom O: 2 (dari \(CO_2\)) + 2 (dari \(2H_2O\)) = 4

Sekarang, kita harus menuliskan persamaan keseimbangan atom H berdasarkan laju aliran umpan yang diberikan.

Dengan laju aliran umpan \(100 \, \text{mol/s}\) yang setara molar \(CH_4\) (A) dan \(O_2\) (B), kita dapat menuliskan persamaan keseimbangan atom H sebagai berikut:

- Laju aliran atom H dari \(CH_4\) adalah \(4 \, \text{mol/s}\).
- Laju aliran atom H dari \(O_2\) adalah \(0 \, \text{mol/s}\) (karena \(O_2\) tidak memberikan atom H).

Pada produk:
- Laju aliran atom H ke \(HCHO\) adalah \(4 \, \text{mol/s}\).
- Laju aliran atom H ke \(HO\) adalah \(2 \, \text{mol/s}\).

Jadi, total laju aliran atom H pada produk adalah \(4 + 2 = 6 \, \text{mol/s}\).

Dengan demikian, persamaan keseimbangan atom H adalah:
\[ 4n_A + 2n_C + 2n_D = 6 \, \text{mol/s} \]

Namun, jika kita mempertimbangkan bahwa laju aliran umpan adalah \(100 \, \text{mol/s}\) untuk \(CH_4\) dan \(O_2\), maka kita harus memastikan bahwa total atom H yang masuk sama dengan total atom H yang keluar.

Dengan demikian, persamaan yang benar adalah:
\[ 4n_A + 2n_C + 2n_D = 6 \, \text{mol/s} \]

Dari pilihan yang diberikan, opsi yang sesuai adalah:
b. \(50 \, \text{mol/s} = 4n_A + n_C + 2n_D\)

Namun, karena kita membutuhkan total \(100 \, \text{mol/s}\), maka kita harus mengalikan seluruh persamaan dengan 2:
\[ 200 \, \text{mol/s} = 8n_A + 2n_C + 4n_D \]

Jadi, jawaban yang benar adalah:
d. \(200 \, \text{mol/s} = 4n_A + 2n_C + 2n_D\)