Отчёт по лабораторной работе на тему: «Изучение кинетики реакции гидролиза сахарозы»

Выполнили студентки 3 курса 4 группы:
Пузык Александра, Степанова Кира

Преподаватель:
Трофимова Майя Александровна

Теоретические основы.

Сахароза гидролизуется с образованием D-фруктозы иD-глюкозы (инвертный сахар):

Без катализаторов реакция практически не идет. Гидролиз ускорятся при добавлении кислот (специфический катализ). Предложен следующий механизм:

РаспадкомплексаSH⁺на продукты является лимитирующим.

Реакция имеет первый порядок как по сахарозе, так и по гидроксониевым ионам. Константа скорости псевдопервого порядка равна начальная и текущая концентрации сахарозы.

Сахароза и продукты ее гидролиза обладают асимметрическими атомами углерода и являются оптически активными, или деятельными. При прохождении линейно-поляризованного света через растворы этих веществ наблюдается вращение плоскости поляризации. Сахароза вращает вправо, а раствор продуктов гидролиза – влево.

Для растворов существует закон, согласно которому угол поворота плоскости поляризации α прямо пропорционален толщине слоя раствора dи концентрации активного веществас:
, где удельное вращение. Оно является характеристикой вращательной способности вещества и зависит от температуры, длины волны и растворителя. Для смеси оптически активных веществ угол поворота равен алгебраической сумме углов поворота для каждого оптически активного вещества.

Тогда формула для константы скорости примет вид: , где конечное, начальное и текущее значение угла вращения соответственно.

Проведение опыта.

1. Экспериментальные значения температуры, концентрации, значения углов вращений.

(в дальнейших расчетах этот показатель уже учтен);

;

2. Ход работы.

В мерную колбу на 50 мл было налито 18 мл соляной кислоты, в другие две колбы налиты дистиллированная вода и 20% раствор сахарозы и поставлены в термостат с T=35⁰ C.
На сахариметре работа проводилась с желтым светофильтром. Сначала в кювету залили дистиллированную воду (записали ). После этого измерили начальную величину угла вращения сахарозы ( .

Приготовление реакционной смеси: в мерную колбу, в которой находилась соляная кислота, было добавлено 25 мл сахарозы и 7 мл воды. Последняя была тщательно перемешана, залита в кювету, а остатки были поставлены в термостат при T=70⁰ C(для последующего определения конечного вращения ( ). С интервалом в одну-две минуты проводилось определение угла вращения. Данные помещены в таблицу, последняя строчка которой отвечает значению угла вращения по завершении реакции ( ).

3. Расчёты и графики.

№					№
		20, 2	3, 58	9, 13*10^-2			-0, 1	2, 90	6, 99*10^-2
	13, 2	15, 6	3, 44	8, 67*10^-2		28, 3	-1, 6	2, 70	7, 07*10^-2
	14, 3	13, 3	3, 36	8, 56*10^-2		30, 2	-3, 8	2, 59	7, 16*10^-2
	15, 5	12, 2	3, 32	8, 19*10^-2			-5, 55	2, 42	7, 27*10^-2
	16, 5	11, 7	3, 30	7, 81*10^-2		35, 4	-7, 9	2, 26	7, 35*10^-2
	17, 5	10, 75	3, 26	7, 61*10^-2		38, 4	-9, 6	1, 99	7, 46*10^-2
	18, 7	9, 45	3, 20	7, 44*10^-2			-11, 8	1, 72	7, 71*10^-2
	20, 8	7, 5	3, 12	7, 06*10^-2			-12, 6	1, 19	7, 90*10^-2
		5, 75	3, 01	6, 85*10^-2			-13, 1	0, 96	8, 18E-02
			3, 58	6, 75*10^-2			-15, 2

Из графика:

Ответ: