Аналіз одержаних результатів, висновки

Сахароза і продукти її гідролізу оптично активні, тобто здатні обертати площину поляризації поляризованого світла: сахароза має праве обертання , глюкоза також праве , фруктоза має ліве обертання . Кут обертання еквімолекулярної суміші дорівнює алгебраїчній сумі кутів обертання глюкози і фруктози . Тому в ході реакції відбувається зменшення кута обертання площини поляризації світла реакційною сумішшю. Реакція проходить в присутності каталізатора – розчину соляної кислоти. Концентрацію розчину можна розрахувати за рівнянням:

(6.16)

Дане рівняння пов’язує концентрацію (г/100 мл) оптично активної речовини в розчині, обертання площини поляризації поляризованого світла (питоме обертання ) і довжину l (дм) поляриметричної трубки (товщина шару розчину).

Оскільки концентрація сахарози прямо пропорційна куту обертання площини поляризації світла, тоді вираз для константи швидкості реакції матиме вигляд:

(6.17)

де – кут обертання на момент початку реакції; α_τ – кут обертання на момент часу ; – кут обертання, що відповідає закінченню реакції.

Таблиця 6.1

Час від початку досліду, хв.

ατ

Знайдене значення константи швидкості реакції К порівнюють з середнім значенням константи швидкості гідролізу сахарози, одержаним аналітично.

Загальна похибка експерименту складає:

,

де – похибка вимірювання часу; – похибка вимірювання кута обертання.

Виміри кутів обертання фіксуються за допомогою секундоміру з точністю до 1 с, що дає похибку:

.

Похибка вимірювання кута обертання за допомогою поляриметра складає . Отже, загальна похибка буде дорівнювати:

.

Виходячи з вище сказаного студент робить висновок, що відносна похибка визначення константи швидкості реакції дорівнює 3,1 %.

Лабораторна робота №6.2 визначення константи швидкості розчинення бензойної кислоти у воді Завдання на виконання роботи

1. Дослідити кінетику розчинення бензойної кислоти у воді шляхом вимірювання зміни концентрації розчину у часі (через 5, 10, 15, 20, 30, 40, 60 хв).

2. Розрахувати константу швидкості реакції аналітичним методом та визначити середнє значення константи швидкості процесу.

3. Побудувати графік в координатах .

4. Розрахувати константу швидкості реакції графічним методом, як тангенс кута нахилу прямої.

5. Проаналізувати одержані результати.

Прилади, лабораторний посуд та реактиви

Магнітна мішалка, склянка об’ємом 500 мл, дві конічні колби, бюретка, піпетка на 10 мл, зразок з бензойної кислоти, насичений розчин бензойної кислоти, 0,01 н розчин , фенолфталеїн.

Порядок виконання роботи

1. У склянку налити 400 мл дистильованої води і поставити на столик магнітної мішалки.

2. Відрегулювати швидкість перемішування води у склянці (глибина повітряної воронки повинна не перевершувати 5–7 мм).

3. Опустити циліндр бензойної кислоти (закріплений на магнітній мішалці) у воду на глибину, яка дорівнює 1,5–2 см від дна склянки. Відібрати по 10 мл 7 проб розчину бензойної кислоти через такі проміжки часу 5, 10, 15, 20, 30, 40, 60 хв від початку досліду і відтитрувати їх 0,01 нрозчином (x, мл). Результати дослідів занотовують у табл. 6.2.

Таблиця 6.2

Час відбирання проби від початку досліду, хв.

4. Відтитрувати 10 мл насиченої кислоти 0,01 н розчином (a, мл) мінімум три рази.

5. Розрахувати константу швидкості процесу розчинення в різні інтервали часу за рівнянням (6.16). Розрахувати середнє значення константи швидкості реакції.

6. Побудувати графік в координатах і розрахувати константу швидкості реакції графічним методом.

7. Порівняти значення константи швидкості реакції , одержані аналітичним та графічним шляхом.