Numer ćw.: 10 Zespół: 6	Temat ćwiczenia: Wyznaczanie stałej szybkości reakcji hydrolizy sacharozy metodą polarymetryczną.	Skład zespołu:
Grupa: 23			Klimek Magdalena Brandys Iwona Trębacz Wojciech
Data wykonywania ćw.: 06.06.2011
Ocena:

WSTĘP TEORETYCZNY

Reakcje równowagowe można opisać równaniem kinetycznym. Postać tego równania zależy od rodzaju reakcji z jaką mamy do czynienia. Reakcja hydrolizy sacharozy jest reakcją 1-go rzędu. Rzędowość reakcji jest sumą wykładników potęgowych przy stężeniach reagentów występujących w równaniu kinetycznym reakcji.

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O = C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆

Pomimo iż w reakcji w inwersji sacharozy biorą udział dwa substraty szybkość procesu zależy tylko od stężenia sacharozy. Dzieje się tak dlatego, iż drugi z substratów (woda) występuje w układzie reakcyjnym w dużym nadmiarze, można więc przyjąć, że jego stężenie w czasie przebiegu reakcji nie zmienia się. Równanie kinetyczne dla takiej reakcji wygląda następująco:

ν =

= k∙c

gdzie: k - stała szybkości reakcji

c - stężenie danego reagenta

- współczynnik stechiometryczny reagenta (dla substratów ujemny)

Z równania kinetycznego po odpowiednich operacjach matematycznych możemy otrzymać równanie na stalą k:

k =
∙ ln

gdzie c₀ - stężenie początkowe substratu

c -stężenie w chwili t pomiaru

Biorąc po uwagę fakt, że w przypadku inwersji sacharozy stężenie początkowe jest proporcjonalne do wyrażenia (α₀ -α _∞), a stężenie chwilowe - do wyrażenia (α_t -α_∞) stałą szybkości reakcji inwersji sacharozy wyraża zależność:

k =
∙ ln

W reakcji inwersji sacharozy wszystkie (oprócz wody) reagenty są związkami czynnymi optycznie tzn. wykazują zdolność skręcania powierzchni światła spolaryzowanego, które przez nie przechodzi. Sacharoza i glukoza są prawoskrętne, fruktoza natomiast - lewoskrętna. Kąt skręcania płaszczyzny światła spolaryzowanego w mieszaninie, w której występuje kilka związków czynnych optycznie jest równy sumie kątów o jakie skręcają światło spolaryzowane poszczególne składniki mieszaniny:

α _całkowite = Σα_i

WYNIKI POMIARÓW I OBLICZENIA

Stężenie HCl = 2.34

Obliczanie czasu połowicznego reakcji

Odczytujemy z tabeli czas po jakim α_t - α_∞ wynosić będzie 17,7

s

L.p	t [s]	Δt [s]			log	k [ ]
1.	83	0	26,2	34,2	1,53	1,80E-04
2.	113	30	25,4	33,4	1,52	2,24E-04
3.	143	30	25,0	33	1,52	2,13E-04
4.	173	30	25,0	33	1,52	1,76E-04
5.	203	30	24,4	32,4	1,51	1,89E-04
6.	233	30	24,0	32	1,505	1,88E-04
7.	263	30	24,0	32	1,505	1,67E-04
8.	293	30	23,4	31,4	1,50	1,78E-04
9.	323	30	23,0	31	1,49	1,78E-04
10.	353	30	22,6	30,6	1,49	1,79E-04
11.	383	30	22,0	30	1,48	1,88E-04
12.	413	30	21,6	29,6	1,47	1,88E-04
13.	443	30	21,2	29,2	1,465	1,89E-04
14.	473	30	21,0	29	1,46	1,83E-04
15.	503	30	20,6	28,6	1,46	1,84E-04
16.	563	60	20,0	28	1,45	1,81E-04
17.	623	60	19,6	27,6	1,44	1,74E-04
18.	683	60	18,6	26,6	1,42	1,82E-04
19.	743	60	18,0	26	1,41	1,80E-04
20.	863	120	17,2	25,2	1,40	1,71E-04
21.	983	120	16,0	24	1,38	1,72E-04
22.	1103	120	15,0	23	1,36	1,70E-04
23.	1223	120	13,9	21,9	1,34	1,71E-04
24.	1343	120	13,0	21	1,32	1,69E-04
25.	1463	120	12,6	20,6	1,31	1,61E-04
26.	1643	180	11,0	19	1,28	1,64E-04
27.	1823	180	9,5	17,5	1,24	1,68E-04
28.	2003	180	8,5	16,5	1,22	1,66E-04
29.	2183	180	7,0	15	1,18	1,71E-04
30.	2363	180	6,0	14	1,15	1,70E-04
31.	2543	180	4,6	12,6	1,10	1,76E-04
						1,79E-04

Obliczamy k ze wzoru

WNIOSKI

Na podstawie danych otrzymanych z przeprowadzenia ćwiczenia i sporządzonych wykresów można twierdzić, iż reakcja hydrolizy sacharozy jest reakcją I rzędu. Reakcja inwersji sacharozy jest prowadzona w rozcieńczonym wodnym roztworze, dlatego stężenie wody można uznać za stałe. Szybkość inwersji praktycznie zmienia się proporcjonalnie tylko do stężenie sacharozy. Wykres zależności logarytmu stężenie od czasu jest linią prostą, co potwierdza, iż reakcja z którą mieliśmy do czynienia jest reakcją I rzędu.

---