Ewa Jabłońska

Paweł Małecki

ĆWICZENIE 12: badanie wpływu stężenia katalizatora na szybkość reakcji inwersji sacharozy.

Hydroliza sacharozy bez dodatku katalizatora jest bardzo powolna, lecz gdy do układu dodamy katalizatora w postaci jonów H⁺ następuje znaczne jej przyśpieszenie. Dogodną metodą badania tej reakcji jest badanie kąta skręcenia płaszczyzny światła spolaryzowanego ze względu na inne jej wartości w przypadku substratów i produktów. Często tę reakcje nazywamy inwersją ze względu zmianę znaku skręcalności światła przy przejściu sacharoza- glukoza, fruktoza

Opracowanie wyników:

Wyniki pomiarów dla poszczególnych stężeń kwasu przedstawiam w tabelach:

Wartości αnies (skręcalność po zakończeniu reakcji) obliczono na podstawie wzoru:

- skręcalność roztworu bez dodatku kwasu

t-temperatura [⁰c]

Czas [s]	Skręcalność [^o]
170	12,95
720	12,05
1340	11,45
1890	10,95
2545	10,15
3045	9,5

Czas [s]	Skręcalność [^o]
170	12,95
720	12,05
1340	11,45
1890	10,95
2545	10,15
3045	9,5

C_kat=1 [mol/dm³] C_kat=2 [mol/dm³]

α₀= 14,5⁰ α₀= 11,2⁰

α_nies=-4,9⁰ α_nies=-3,8⁰

Czas [s]	Skręcalność [^o]
90	9,9
360	8,4
660	6,75
960	5,2
1260	3,85

C_kat=4 [mol/dm³] α₀= 11,2⁰

α_nies=-3,8⁰

Reakcja inwersji sacharozy jest reakcją rzędu pierwszego która opisana jest równaniem kinetycznym w postaci:

Sporządzając wykresy
ze współczynnika kierunkowego odczytujemy szukaną wartość szybkości reakcji.

Owe wykresy dla poszczególnych stężeń kwasów wymienionych w tytule zamieszczam poniżej.

Odczytane z wykresu wartośći stałych szybkości dla poszczególnych stężeń zawiera poniższa tabela. Przy obliczaniu stężenia kwasu należy uwzględnić jego dwukrotne rozcieńczenie podczas analizy.

Stężenie H^+	Stała szybkości [1/s]
0,5	0,00007
1	0,00016
2	0,00050

Wykres zależności stałej szybkości od stężenie zamieszczam poniżej.

Jak widać stała szybkości zależy w przybliżeniu liniowo od stężenia kwasu. Na postawie powyższego wykresu możemy obliczyć stałą szybkości reakcji katalizowanej kwasem (k') jak również reakcji bez udziału katalizatora (k₀). Wiedząc, że sumaryczna stała szybkości opisuje wzór
odczytujemy szukane wartości ze współczynników regresji liniowej:

k₀=9, 92*10-5 [1/s]

k'=2, 95*10-4 [1/s]

---