Материал: ФХ лр12
Экспериментальная часть
Задание на работу Исследовать процесс инверсии сахара:
С12Н22О11 + Н2О ―› С6Н12О6 + С6Н12О6
глюкоза фруктоза
Условия проведения эксперимента:
20% -ный раствор тростникового сахара
Катализатор – 3н. HCl
Для определения угола вращения соответствующий концу реакции
Катализатор - 6н. HCl
Температура - 40˚С
Порядок выполнения работы
1.Приготовить 50мл 20% -ного раствора тростникового сахара.
2.Отобрать в колбу 25 мл этого раствора, влить 25 мл 6н. HCl. Смесь перемещать и поместить в термостат при 40˚С на 3-3,5 часа.
3.Оставшиеся 25 мл раствора сахара смешать с 25мл раствора 3н.HCl (момент сливания отметить как момент начала реакции).
4.Смесь перемешать и влить в чистую поляриметрическую трубку, которую помещаем в желобок поляриметра.
5.Выполнить 10-12 определений.
6.Определить угол вращения α соответствующий концу реакции
измеряем по первому приготовленному раствору
7.Вычислить константы скорости для каждого момента рассчитать kср и сравнить полученное значение с kср , найденной на графике ln(αt – α∞) = f(t) .
Обработка экспериментальных данных
№ |
, |
|
|
|
|
мин |
|
|
|
мин –1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
4 |
19,20 |
26,85 |
3,29 |
0,0266 |
|
|
|
|
|
|
2 |
8 |
17,65 |
25,3 |
3,23 |
0,0208 |
|
|
|
|
|
|
3 |
10 |
16,20 |
23,85 |
3,17 |
0,0225 |
|
|
|
|
|
|
4 |
12 |
15,15 |
22,8 |
3,13 |
0,0225 |
|
|
|
|
|
|
5 |
14 |
14,20 |
21,85 |
3,08 |
0,0223 |
|
|
|
|
|
|
6 |
17 |
13,10 |
20,75 |
3,03 |
0,0214 |
|
|
|
|
|
|
7 |
20 |
11,50 |
19,15 |
2,95 |
0,0222 |
|
|
|
|
|
|
8 |
23 |
9,75 |
17,4 |
2,86 |
0,0235 |
|
|
|
|
|
|
9 |
26 |
9,50 |
17,15 |
2,84 |
0,0213 |
|
|
|
|
|
|
10 |
29 |
8,10 |
15,75 |
2,76 |
0,0221 |
|
|
|
|
|
|
11 |
34 |
6,30 |
13,95 |
2,64 |
0,0224 |
|
|
|
|
|
|
12 |
39 |
4,70 |
12,35 |
2,51 |
0,0226 |
|
|
|
|
|
|
∞ |
∞ |
-7,65 |
- |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
Построим график зависимости ln(αt – α∞) = f(t).
Для этого рассчитаем значения ln(αt – α∞), где α∞= - 7,65˚
1) |
( |
— |
) |
2) |
( |
— |
) |
3) |
( |
— |
) |
4) |
( |
— |
) |
5) |
( |
— |
) |
6) |
( |
— |
) |
7) |
( |
— |
) |
8) |
( |
— |
) |
|
|
|
|
|
|
9) |
( |
— |
) |
|
|
|
|
|
|
10) |
( |
— |
) |
|
|
|
|
|
|
11) |
( |
— |
) |
|
|
|
|
|
|
12) |
( |
— |
) |
|
51 |
|
|
|
|
|
|
График зависимости ln(αt – α∞) = f(t) |
|
||||||
3,4 |
|
ln(αt – α∞) |
|
|
|
|
|
y = -0,0223x + 3,397 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
2,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
мин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
Константа скорости по графику: |
|
|
|
|
|
||||
ср |
мин-1 |
Из графика методом экстраполяции определили: ln(α0 – α∞)=3,397 Откуда α0 =
Вычислим константу скорости реакции при данной температуре :
где - угол вращения в начальный момент времени, - угол вращения в данный момент времени, - угол вращения, соответствующий концу реакции, t – время, протекшее от начала реакции до момента данного измерения
мин-1
мин-1
мин-1
мин-1
0,0223 мин-1
0,0214 мин-1
0,0222 мин-1
0,0235 мин-1
0,0213 мин-1
0,0221 мин-1
0,0224 мин-1
0,0226 мин-1
∑
ср
мин-1
Вывод:
В ходе данной лабораторной работы мы изучили кинетику реакции инверсии тростникового сахара по измерению угла вращения плоскости поляризации.
С12Н22О11 + Н2О ―› С6Н12О6 + С6Н12О6
глюкоза фруктоза
Определили углы вращения:
в начальный момент времени α0
соответствующий концу реакции α∞ = - 7,65˚
Подтвержден 1-ый порядок реакции. Для этого был использован интегральный метод определения порядка реакции:
1)аналитический -
2)графический -
ср мин-1
ср мин -1
Расхождение полученных констант несущественно.