Kinetyka inwersji sacharozy
Parametry otoczenia:
T [°C]= 23°C p= 1012 hPa
Tabela pomiarowa:
Próbka I |
T [s] |
Próbka II |
||||
α [°] |
K [s-1] |
log (αo- α∞/ αt- α∞) |
|
α [°] |
K [s-1] |
log (αo- α∞/ αt- α∞) |
12,7 |
----------------- |
----------------- |
0 |
12,55 |
----------------- |
----------------- |
12,7 |
0 |
0 |
600 |
12,55 |
0 |
0 |
12,65 |
2,571E-6 |
0,00133 |
1200 |
12,65 |
-5,711E-6 |
-0,00297 |
12,6 |
3,438E-6 |
0,00268 |
1800 |
12,6 |
-1,908E-6 |
-0,00149 |
11,2 |
4,045E-5 |
0,0421 |
2400 |
12,45 |
2,491E-6 |
0,0025 |
10,85 |
4,042E-5 |
0,05265 |
3000 |
12,00 |
1,284E-5 |
0,01673 |
10,5 |
4,054E-5 |
0,06338 |
3600 |
11,85 |
1,369E-5 |
0,02141 |
10,2 |
3,931E-5 |
0,07279 |
4200 |
11,8 |
1,24E-5 |
0,02298 |
Po zagotowaniu próbek |
||||||
176,5 |
|
178,0 |
|
|||
Obliczenia:
wyznaczam K ze wzoru dla pomiarów poszczególnych próbek wykonanych w czasie t= 2400s:
K= (2,303/ t)* log (αo- α∞/ αt- α∞) [ K= s-1* log ([°]- [°]/ [°]- [°])= s-1]
t- czas [s]
αo- kąt skręcenia płaszczyzny światła spolaryzowanego dla początkowych pomiarów badanych mieszanin (kwas- sacharoza dla t= 0s)
α∞- kąt skręcenia płaszczyzny światła spolaryzowanego po zakończeniu inwersji
αt- kąt światła spolaryzowanego w momencie t
K= (2,303/ 2400)* log (12,7+3,5/ 11,2+3,5) |
K= (2,303/ 2400)* log (12,55+2/ 12,45+2) |
K= 4,045E-5 |
K= 2,491E-6 |
Wnioski:
Celem powyższego doświadczenia było przeprowadzenie reakcji inwersji sacharozy, a także wyznaczenie stałych szybkości reakcji dla dwóch nieznanych próbek kwasów. Otrzymane wartości kształtują się następująco:
Próbka |
Wartość Kśr [s-1] |
|
|
obliczona |
z wykresu |
I |
2,382E-5 |
|
II |
4,828E-6 |
|
Reakcja inwersji sacharozy przebiega bardzo powoli.
H2O, H+
C12H22O11__→ C6H12O6+ C6H12O6
Prędkość tej reakcji możemy znacznie przyśpieszyć za pomocą dodania nie dużej ilości katalizatora. Taki wpływ na sacharozę ma kwas zawarty w badanych próbkach. Kwas ten nie występuje w sumarycznym równaniu reakcji, fakt ten pozwala mi stwierdzić, iż jest to tylko katalizator. Przy inwersji sacharozy mamy styczność z katalizą o specyficznym charakterze, gdyż jako katalizator może być użyty wyłącznie jon H3O+. Podczas wykonywania doświadczenia zaobserwowałem, iż w próbce II znajduje się kwas o mniejszym stężeniu niż w próbce I. Obliczenia dokonane w czasie wyznaczania stałej szybkości reakcji potwierdziły moje spostrzeżenia.
Na powstałe różnice pomiędzy poszczególnymi wartościami mogły mieć wpływ poszczególne czynniki:
błąd odczytu
niedokładność urządzeń pomiarowych
błędne przygotowanie próbki do pomiaru w polarymetrze
czynnik ludzki.
Michał Podhorodecki®