Opracowanie wyników:
1.Kąt skręcania płaszczyzny polaryzacji światła dla wody (nie jest ona substancją optycznie czynną)
Nr pomiaru |
Kąt skręcania[°] |
1 |
0,8 |
2 |
0,2 |
3 |
0,5 |
4 |
0 |
5 |
0,2 |
Średnia |
0,34 |
2. Kąt skręcania płaszczyzny polaryzacji światła 20% roztworu sacharozy z wodą w zależności od czasu, jaki upłynął od sporządzenia roztworu. (pomiar polametrem)
Czas [t] |
αt- Kąt zmierzony [°] |
Kąt otrzymany po odjęciu kąta dla wody destylowanej[°] |
310 |
12,8 |
12,46 |
617 |
11,95 |
11,61 |
902 |
11,05 |
10,71 |
1218 |
10,05 |
9,71 |
1809 |
8,9 |
8,56 |
3016 |
6,1 |
5,76 |
4512 |
4,5 |
4,16 |
5261 |
3,4 |
3,06 |
3. Kąt skręcania płaszczyzny polaryzacji światła 10% roztworu sacharozy przyjmujemy za skręcalność początkową-α0.Zmierzony kąt skręcania płaszczyzny polaryzacji światła dla roztworu sacharozy całkowicie zinwertowanej przyjmujemy jako skręcalność końcową-αk.
α0- skręcalność początkowa [°] |
α∞- skręcalność końcowa [°] |
13,6 |
-1,9 |
4. Stałą szybkości reakcji- k możemy wyznaczyć używając dwóch metod:
metody podstawienia- gdzie stałą szybkości reakcji wyznaczymy ze wzoru:
gdzie: α0- początkowa skręcalność sacharozy
α∞- skręcalność całkowicie zinwertowanej sacharozy
αt- skręcalność optyczna po czasie t
t- czas[s]
Czas- t [s] |
Stała szybkości- k [1/s] |
310 |
1,71*10-4 |
617 |
1,82*10-4 |
902 |
1,99*10-4 |
1218 |
2,14*10-4 |
1809 |
2*10-4 |
3016 |
2,19*10-4 |
4512 |
1,96*10-4 |
5261 |
2,04*10-4 |
Średnia ze stałej k |
1,98*10-4 |
Błąd wartości średniej stałej szybkości reakcji wyznaczono poprzez odchylenie standardowe otrzymanych wyników a następnie obliczenie błędu kwadratowego wartości średniej:
1,57*10-5
5,53*10-6
k=1,98*10-4 [s-1] ±5,5*10-6 [s-1]
metodą graficzną
Na początku przedstawiono zależność
od czasu t[s] w postaci wykresu:
Stałą szybkości k wyznaczono metodą regresji liniowej:
y=0,00009241x-0,0004132
a=0,00009241=9,241*10-5
b= - 0,0004132
Sa =3,06 * 10-6
Sb = 0,000165
k=2,303*a
k=2,303*9,241*10-5
k=0,00021282
k=2,1282*10-4[s-1]
Błąd dla a otrzymamy korzystając z wyliczenia odchylenia standardowego i wynosi on
Sa =3,06 * 10-6
k=2,13*10-4[s-1]± 0,31*10-5[s-1]
5. Obliczamy skręcalność właściwą sacharozy ze wzoru:
gdzie:
- skręcalność właściwa,
- kąt płaszczyzny skręconej = 2,5o,
d -długość rurki = 20cm,
c - stężenie =0,2g/cm3
Wartość tablicowa skręcalności właściwej wynosi 66o.
Wnioski:
Wartość stałej szybkości możemy obliczyć na dwa sposoby.Otrzymane wartości różnią się nieznacznie (różnica=0,000015). Obliczona wartość skręcalności sacharozy różni się nieco od wartości tablicowych, błąd wynosi 5,3%. Błędy spodowodowane mogły być spowodowane niedokładnym sporządzeniem roztworów i/ lub niedokładnym odczytem danych. Przeprowadzone doświadczenie pozwoliło stwierdzić, iż reakcja inwersji sacharozy jest reakcja typu autokatalizy, katalizowanej kwasem.