ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНТАНТЫ СКОРОСТИ РЕАКЦИИ ИНЕРСИИ ТРОСТНИКОВОГО САХАРА

по дисциплине Физическая химия

наименование учебной дисциплины

Выполнил

Студент, группы НМб-12-1 (подпись) А.В.Тищенко

(дата)

23.12.13

Принял

Преподаватель (подпись) Ф.М.Лебедь

(дата)

Иркутск –2013

1 Краткое теоретическое введение

Химическая реакция представляет собой гидролитическое расщепление сахарозы на два оптических изомера: глюкозу и фруктозу

Эта реакция практически необратима, она протекает в водном растворе, где молярная концентрация воды значительно больше молярной концентрации сахара, поэтому убылью H₂O в ходе реакции можно пренебречь. Поэтому скорость химической инверсии зависит только от концентрации сахара и реакция протекает по типу псевдопервого порядка.)

(1)

где С – концентрация, моль/л,

k – константа скорости реакции, мин-1

Константа скорости может быть рассчитана по уравнению:

(2)

Здесь – концентрация сахарозы в исходном растворе, – концентрация сахарозы, прореагировавшей за время , – время от начала реакции до момента изменения, – концентрация сахара в данный момент времени.

Константа скорости первого порядка не зависит от способа выражения концентрации, поэтому в уравнение вместо концентраций можно поставить любые пропорциональные им величины (оптическую плотность, электропроводность и т.п.)

Тростниковый сахар и продукты его расщепления принадлежат к числу оптически активных веществ, способных изменять положение плоскости поляризации проходящего через них плоскополяризованного света. Оптическая активность связана с наличием в молекуле асимметричных атомов углерода.

2 Расчетная часть

Использованные формулы:

, (3)

где константа скорости химической реакции, мин ^-1.

= -0,42˚,

где - поправка на угол (нулевое положение измерительной системы)

= -6,8˚

Примечания

1 есть угол вращения, соответствующий концу реакции.

2 Далее расчеты будут приведены для времени t, равное пяти минутам. Все последующие расчеты производятся аналогичным образом. Результаты занесены в Таблицу 1.

Находим значение истинного угла вращения с учетом поправки на нулевое положение по следующей формуле:

(4)

где - измеренный угол вращения

Далее находим разницу

Далее находим значение натурального логарифма от разницы

Расчет констант скорости химической реакции:

Таблица 1 – Результаты опытов по изучению скорости тростникового сахара.

№	t, время от начала опыта	,град измеренный угол вращения	, град истинный угол вращения с поправкой
			19,289	26,089	3,261528123	-	0,00696
		18,36	17,94	24,74	3,208421367	0,01061848
		18,2	17,78	24,58	3,201933104	0,00744758
		17,4	16,98	23,78	3,168844891	0,00712837
		16,76	16,34	23,14	3,141562722	0,00749694
		16,5	16,08	22,88	3,130263167	0,00690792
		16,2	15,78	22,58	3,117064559	0,00656587
		15,68	15,26	22,06	3,093766014	0,00670991
		15,34	14,92	21,72	3,078233495	0,00654572
		14,98	14,56	21,36	3,061520014	0,00645141
		14,24	13,82	20,62	3,026261479	0,006919185
		14,1	13,68	20,48	3,0194488	0,006542296
13	40	13,66	13,24	20,04	2,997730276	0,006594587
		13,6	13,18	19,98	2,994731773	0,005928489
		12,46	12,04	18,84	2,935982269	0,00651063
16	60	11,5	11,08	17,88	2,88368277	0,006297183
		9,92	9,5	16,3	2,791165108	0,006719267
		8,62	8,2		2,708050201	0,006918295

Вывод

В ходе эксперимента была определена средняя константа скорости химической реакции псевдопервого порядка, по замеренным в ходе эксперимента углам вращения. Были рассчитаны константы скорости реакции в различные моменты времени, а также найдено ее среднее значение, что равно 0,00696 мин^-1.

Поиск по сайту: