Numer ćwiczenia: 9	Temat ćwiczenia: Szybkość inwersji sacharozy	Data wykonania doświadczenia:09.01.12
				Data oddania sprawozdania:16.01.12
Grupa: D1	Imię i nazwisko: Barbara Szczur Ewelina Szafraniec	Nazwisko sprawdzającego: dr Tadeusz Bieszczad
Uwagi:		Ocena:

1. Cel doświadczenia:

Celem przeprowadzonego doświadczenia było zbadanie szybkości inwersji sacharozy oraz wyznaczenie stałej szybkości reakcji na podstawie pomiarów kąta skręcenia płaszczyzny światła spolaryzowanego.

2. Przebieg doświadczenia:

Wykonanie:

● Sporządzono 100 cm³ 20% roztworu sacharozy przez rozpuszczenie 20 g sacharozy w kolbie miarowej na 100 cm³ w wodzie destylowanej.

● Następnie rurkę polarymetru napełniono przygotowanym roztworem i odczytano wartości kąta skręcenia światła spolaryzowanego czystego roztworu sacharozy w obu polarymetrach.

● Zmieszano 12 cm³ roztworu sacharozy i 12 cm³ roztworu kwasu solnego o stężeniach: 1,2,3,4 M.

● Otrzymanymi roztworami napełniono rurki polarymetrów i odczytywano wartości kąta skręcenia
co10 minut przez godzinę w przypadku roztworów 1 i 2 M HCl oraz co 5 minut przez pół godziny dla roztworów 3 i 4 M HCl. Jako czas zerowy przyjęto moment zmieszania roztworów.

3. Zestawienie wyników:

♦ polarymetr 1.
=>

♦ polarymetr 2.
=>

♦ T­_otoczenia = 22,5

Tabela 1. Wyniki pomiarów dla polarymetru 1.

Stężenie katalizatora HCl = 1 M
t[min]	[^o]
0	13,00
10	12,00
20	11,45
30	10,50
40	10,00
50	9,45
60	8,60

Tabela 2. Wyniki pomiarów dla polarymetru 2.

Stężenie katalizatora HCl = 2M
t[min]	[^o]
0	12,50
10	10,40
20	8,60
30	7,00
40	5,40
50	4,40
60	3,00

Tabela 3. Wyniki pomiarów dla polarymetru 1.

Stężenie katalizatora HCl = 3 M
t[min]	[^o]
0	13,00
7	10,40
12	8,40
17	6,40
22	5,00
27	4,10
32	3,00

Tabela 4. Wyniki pomiarów dla polarymetru 2.

Stężenie katalizatora (HCl)= 4 M
t[min]	[^o]
0	12,50
8	10,70
13	9,00
18	7,00
23	5,30
28	4,00
33	1,20

4.Opracowanie wyników:

Kąt skręcenia cukru inwertowanego

Skorzystano z empirycznego równania:

gdzie:

- temperatura otoczenia w stopniach Celsjusza

Polarymetr 1.

Polarymetr 2.

Wykresy

W celu sporządzenia wykresów
wykonano potrzebne obliczenia a otrzymane wyniki zestawiono w tabelach poniżej.

Tabela 5. Wyniki dla polarymetru 1.

Stężenie katalizatora HCl= 1M
t[min]	[^o]	[^o]
0	13,00	17,26	2,85
10	12,00	16,26	2,79
20	11,45	15,71	2,75
30	10,50	14,76	2,69
40	10,00	14,26	2,66
50	9,45	13,71	2,62
60	8,60	12,86	2,55

Tabela 6. Wyniki w dla polarymetru 2.

Stężenie katalizatora HCl= 2M
t[min]	[^o]	[^o]
0	12,50	16,59	2,81
10	10,40	14,49	2,67
20	8,60	12,69	2,54
30	7,00	11,09	2,41
40	5,40	9,49	2,25
50	4,40	8,49	2,14
60	3,00	7,09	1,96

Tabela 7. Wyniki dla polarymetru 1.

Stężenie katalizatora HCl= 3M
t[min]	[^o]	[^o]
0	13,00	17,26	2,85
7	10,40	14,66	2,68
12	8,40	12,66	2,54
17	6,40	10,66	2,37
22	5,00	9,26	2,23
27	4,10	8,36	2,12
32	3,00	7,26	1,98

Tabela 8. Wyniki dla polarymetru 2.

Stężenie katalizatora HCl= 4M
t[min]	[^o]	[^o]
0	12,50	16,59	2,81
8	10,70	14,79	2,69
13	9,00	13,09	2,57
18	7,00	11,09	2,41
23	5,30	9,39	2,24
28	4,00	8,09	2,09
33	2,80	6,89	1,93

Na podstawie danych zawartych w tabelach sporządzono wykresy
dla każdego stężenia HCl.

Wykres 1. Zależność
od czasu dla 1M HCl.

Wykres 2. Zależność
od czasu dla 2M HCl.

Wykres 3. Zależność
od czasu dla 3M HCl.

Wykres 4. Zależność
od czasu dla 4M HCl.

Dla każdego wykresu otrzymano równanie prostej, której współczynnik kierunkowy wynosi (-k) czyli wartość stałej szybkości reakcji inwersji sacharozy.

Wyniki zestawiono w tabeli 9.

Tabela 9. Stałe szybkości reakcji inwersji sacharozy.

Stężenie katalizatora HCl [mol/dm^3]	Stała szybkości reakcji k[min ^-1]
1	0,0047
2	0,0140
3	0,0276
4	0,0328

Wykres zależności k=f(
)

Sporządzono na podstawie danych zawartych w tabeli 9.

Wykres 5. Zależność k=f(
).

Ewelina Szafraniec

Dyskusja wyników

Celem przeprowadzonego ćwiczenia buło zbadanie szybkości inwersji sacharozy, wyznaczenie stałej szybkości reakcji na podstawie pomiarów kąta skręcenia płaszczyzny światła spolaryzowanego oraz określenie wpływu stężenia katalizatora na szybkość

Analizując uzyskane wyniki stwierdzono, że stała szybkości reakcji zależy od stężenia katalizatora, dla katalizatora o większym stężeniu reakcja przebiega szybciej.

Analiza wykresu zależności stałej szybkości reakcji (k) od stężenia katalizatora(
) pozwoliła stwierdzić, iż stała szybkości reakcji przebiegającej w obecności katalizatora jest liniową funkcją stężenia, o czym mówi prawo Ostwalda:

;

gdzie
-stałe

- stężenie katalizatora.

Otrzymane wyniki mogą być obarczone pewnymi błędami wynikającymi m.in. z nieprecyzyjnego sporządzania roztworów czy też niedokładnego odczytu kątów ze skali polarymetru.

---