Nr grupy	Imię i nazwisko	Data wykonania ćwiczenia	Nr ćwiczenia	Tytuł ćwiczenia
11		13.05.2015r.	3	Szybkość inwersji sacharozy
				Imię i nazwisko prowadzącego

Cel ćwiczenia

Celem wykonywanego ćwiczenia było wyznaczenie stałej szybkości reakcji inwersji sacharozy w zależności od stężenia katalizatora na podstawie badania zmiany kąta skręcenia światła spolaryzowanego.

Wykonanie ćwiczenia

1. Sporządzenie 100 cm³ 20% roztworu sacharozy w wodzie destylowanej przez rozpuszczenia 20,14 g sacharozy w kolbie miarowej na 100cm³.

2. Napełnienie roztworem sacharozy rurki polarymetru i odczytanie wartości kąta skręcania światła spolaryzowanego (2α₀).

3. Zmieszanie roztworu sacharozy o objętości 12 cm³ z 12 cm³ roztworu HCl o stężeniach kolejno równych: 1M, 2M, 3M, 4M. Tak przygotowanymi roztworami wypełniono rurki polarymetrów i następnie odczytywano zmianę kąta skręcania światła spolaryzowanego. W przypadku 2 pierwszych roztworów odczytów dokonywano przez godzinę co 10min , a w przypadku roztworów 3 i 4 przez 30min co 5min. Za czas rozpoczęcia reakcji przyjęto moment zmieszania roztworów kwasów i sacharozy.

Opracowanie wyników

Obliczenie kąta skręcania płaszczyzny światła spolaryzowanego dla cukru zinwertowanego na podstawie równania empirycznego:

α_∞ = −α₀(0,44−0,005t)

Gdzie: α₀ to skręcalność światła spolaryzowanego sacharozy.

t to temperatura otoczenia podana w stopniach Celsjusza (przyjęto 25,1^oC).

Zmierzone αrówne jest 2α₀ = 23, 96  czyli α₀ = 11, 98

Stężenie katalizatora HCl = 1 M
tmin
0
10
20
30
40
50
60

Stężenie katalizatora HCl = 2 M
tmin
0
10
20
30
40
50
60

Stężenie katalizatora HCl = 3 M
tmin
0
5
10
15
20
25
30

Stężenie katalizatora HCl = 4 M
tmin
4
5
10
15
20
25
30

Korzystając ze wzoru ln(α_t−α_∞) = ln(α_t−α_∞ ) − kt można zauważyć, że wyliczony za pomocą regresji liniowej współczynnik kierunkowy A równy jest wartości –k. Wynika to z tego, że szybkości zachodzących reakcji dla poszczególnych stężeń dodanych kwasów jest równa –A.

Odpowiednio wyliczone wartości stałej szybkości inwersji sacharozy przy użyciu różnych stężeń kwasu solnego będącego katalizatorem tej reakcji zamieszczono w poniższej tabelce.

Stężenie HCl	stała szybkości reakcji k [min^-1]
1M	0,00558
2M	0,01516
3M	0,02583
4M	0,05041

Korzystając z równania k = k₁ + k₂ • c_kat. oraz zastosowania regresji liniowej do odpowiednich danych zauważono, iż k₁ odpowiada współczynnikowi B w powyższym zabiegu regresji, natomiast współczynnik A stałej k₂.

Wnioski