ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
25
щества имеют в своем составе ассиметрические атомы углерода и
являются оптически активными. По мepe течения реакции правое
вращение поляризации водного раствора сахарозы будет сменяться
левым, поскольку суммарное вращение эквимолярной смеси глю-
козы и фруктозы имеет знак «–» и соответствует левому вращению.
Получение экспериментальной зависимости уменьшения угла вра-
щения плоскости поляризации реакционной смесью
(пропорцио-
нальное уменьшению концентрации сахарозы в растворе) от време-
ни реакции достаточно для расчета всех кинетических параметров
данной реакции.
1. Определение константы скорости реакции.
а ) Интегральный метод.
В этом методе константа скорости реакции К вычисляется
следующим способом:
n
t
K
n
i
ti
i
∑
=
∞
∞
−
−
=
1
0
бб
бб
lg
3,2
,
где n – число измерений при одной температуре; α
0
– угол враще-
ния реакционной смеси в нулевой момент времени реакции, прак-
тически не зависящий от температуры, который определяется из
соотношения
2
б
б
0t
=
=
(так как в реакционной смеси раствор раз-
бавлен точно вдвое, α – угол вращения исходного раствора сахаро-
зы); α
∞
=–6,5
0
– угол вращения реакционной смеси при полном гид-
ролизе сахарозы.
б ) Графический способ.
Для определения константы скорости реакции К необходимо
построить зависимость величины
∞
∞
−
−
бб
бб
t
0
lg
от времени. После это-
го следует определить
β
– угол наклона прямой к оси абсцисс.
Константа скорости реакции выражается через
β
:
К = 2,3 tg
β
.
26
2. Определение энергии активации.
Энергию активации определяют также графически. Строят
зависимость вида lg K = lg K(1/T). Затем находят угол наклона дан-
ной прямой
ξ
.
Энергия активации E выражается следующим образом:
E = 2,3 R tg
ξ
,
где R=8,31 Дж/(К·моль) – универсальная газовая постоянная.
Методика измерений
Для приготовления 30 %-го раствора сахарозы необходимо в
мерной колбе на 100 мл растворить навеску сахарозы массой 30
граммов в 75 мл дистиллированной воды. В качестве катализатора
использовать стандарт-титр соляной кислоты, который готовят сле-
дующим образом: в мерный цилиндр вставляют воронку диаметром
9–10
см. В торце ампулы стандарт-титра пробивают отверстие с
помощью стеклянного бойка. Перевернув ампулу, содержимое пе-
реносят в колбу через воронку. Затем ампулу тщательно промыва-
ют изнутри дистиллированной водой в количестве шестикратного
объема ампулы. Объем жидкости доводят до 250 мл и тщательно
перемешивают. После этого по 20 мл приготовленных растворов с
помощью пипетки
вносят в колбы.
Термостатирование растворов проводят в термостате WB-1.
Измерение углов вращения плоскости поляризации произво-
дят на поляриметре СМ-3 в поляриметрической трубке длиной 2
дм. Устройство поляриметра позволяет вести реакцию гидролиза
непосредственно в кюветной камере поляриметра.
Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с устройством и принципом измерений по-
ляриметра СМ-3.
2. Приготовить 30 %-й раствор
сахарозы и катализатор.
3. С помощью поляриметра определить угол вращения плос-
кости поляризации исходным раствором сахарозы и рассчитать
точную концентрацию сахарозы в растворе по формуле
щества имеют в своем составе ассиметрические атомы углерода и 2. Определение энергии активации. являются оптически активными. По мepe течения реакции правое Энергию активации определяют также графически. Строят вращение поляризации водного раствора сахарозы будет сменяться зависимость вида lg K = lg K(1/T). Затем находят угол наклона дан- левым, поскольку суммарное вращение эквимолярной смеси глю- ной прямой ξ. козы и фруктозы имеет знак «–» и соответствует левому вращению. Энергия активации E выражается следующим образом: Получение экспериментальной зависимости уменьшения угла вра- щения плоскости поляризации реакционной смесью (пропорцио- E = 2,3 R tgξ, нальное уменьшению концентрации сахарозы в растворе) от време- где R=8,31 Дж/(К·моль) – универсальная газовая постоянная. ни реакции достаточно для расчета всех кинетических параметров данной реакции. Методика измерений 1. Определение константы скорости реакции. Для приготовления 30 %-го раствора сахарозы необходимо в а) Интегральный метод. мерной колбе на 100 мл растворить навеску сахарозы массой 30 В этом методе константа скорости реакции К вычисляется граммов в 75 мл дистиллированной воды. В качестве катализатора следующим способом: использовать стандарт-титр соляной кислоты, который готовят сле- n 2,3 б 0 − б ∞ дующим образом: в мерный цилиндр вставляют воронку диаметром ∑ ti lg б ti − б ∞ 9–10 см. В торце ампулы стандарт-титра пробивают отверстие с i =1 помощью стеклянного бойка. Перевернув ампулу, содержимое пе- K= , n реносят в колбу через воронку. Затем ампулу тщательно промыва- ют изнутри дистиллированной водой в количестве шестикратного где n – число измерений при одной температуре; α0 – угол враще- объема ампулы. Объем жидкости доводят до 250 мл и тщательно ния реакционной смеси в нулевой момент времени реакции, прак- перемешивают. После этого по 20 мл приготовленных растворов с тически не зависящий от температуры, который определяется из помощью пипетки вносят в колбы. б соотношения б t =0 = (так как в реакционной смеси раствор раз- Термостатирование растворов проводят в термостате WB-1. 2 Измерение углов вращения плоскости поляризации произво- бавлен точно вдвое, α – угол вращения исходного раствора сахаро- дят на поляриметре СМ-3 в поляриметрической трубке длиной 2 зы); α∞=–6,50 – угол вращения реакционной смеси при полном гид- дм. Устройство поляриметра позволяет вести реакцию гидролиза ролизе сахарозы. непосредственно в кюветной камере поляриметра. б) Графический способ. Для определения константы скорости реакции К необходимо Порядок выполнения работы б − б∞ построить зависимость величины lg 0 от времени. После это- 1. Ознакомиться с устройством и принципом измерений по- бt − б∞ ляриметра СМ-3. го следует определить β – угол наклона прямой к оси абсцисс. 2. Приготовить 30 %-й раствор сахарозы и катализатор. Константа скорости реакции выражается через β: 3. С помощью поляриметра определить угол вращения плос- кости поляризации исходным раствором сахарозы и рассчитать К = 2,3 tgβ. точную концентрацию сахарозы в растворе по формуле 25 26
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- …
- следующая ›
- последняя »