Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Проведение опыта. 1. Проверить оснащение рабочего места
|
|
1. Проверить оснащение рабочего места. Измерить и записать температуру опыта.
2. Включить водяную баню или термостат и довести температуру до 60оС. Включить поляриметр и дать ему прогреться не менее 10 мин.
3. Отмерить раствор сахарозы и раствор HCl (концентрации и объёмы растворов указываются преподавателем). Слить оба раствора в склянку с притертой пробкой. В момент смешивания начать отсчет времени.
| Примечание. Сахароза и продукт её гидролиза – глюкоза вращают плоскость поляризации вправо, а фруктоза – влево, поэтому в ходе реакции угол поворота анализатора уменьшается до 0о, а к концу реакции вращение становится левым из-за большего удельного вращения фруктозы по сравнению с глюкозой. Это явление изменения знака направления оптического вращения называется инверсией. |
4. Полученной реакционной смесью заполнить кювету поляриметра и измерить углы вращения плоскости поляризации (at) через 3, 6, 10, 20, 30, 40 минут от начала реакции.
5. Оставшуюся в склянке смесь поместить в водяную баню или термостат при 60оС на 30 мин. При этом реакция проходит практически до конца.
6. Смесь охладить, заполнить ею кювету и определить угол вращения, соответствующий наступлению равновесия (a¥ ).
7. Результаты показать преподавателю и занести в таблицу.
| Концентрация раствора HCl: | |||||||||||||
| Температура опыта Т = оС | |||||||||||||
| № | Время от начала опыта t, мин | 1/t | Угол вращения a, о | at-a¥ | ln(at-a¥ ) | a0-a¥ ln¾ ¾ ¾ at-a¥ | k, мин-1 | ||||||
| – | – | – | – | – | |||||||||
| ··· | ··· | ||||||||||||
| ¥ | – | – | – | – | – | ||||||||
| kсредн | |||||||||||||
9. Привести в порядок рабочее место и сдать дежурному.
| ВНИМАНИЕ! Чтобы не потерять и не разбить покровное стекло, находящееся под завинчивающейся крышкой кюветы, раствор из неё следует осторожно выливать в кристаллизатор. |
10. Построить график зависимости ln(at–a¥ )от времени и продлить его до пересечения с осью ординат, как показано на рисунке ниже.
Измерить отрезок ОА, равный ln(a0–a¥ ), и записать его значение в
таблицу.
 А
 *
*
*
*
*
0 t
|
| (a0–a¥ ) ln ¾ ¾ ¾ ¾ = ln (a0–a¥ ) – ln (at–a¥ ) (at–a¥ ) |
11. Вычислить величины
и 1/t для каждого момента времени; результаты занести в таблицу.
| 1 (a0–a¥ ) 1 k = ¾ ln ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ = ¾ [ln (a0–a¥ ) – ln (at–a¥ )]. t (at–a¥ ) t |
13. Рассчитать для каждого интервала времени константу скорости инверсии сахарозы:
Данное уравнение получается из кинетического уравнения для реакции 1-го порядка k = (1/t) · ln(C0/Ct) при подстановке вместо Со и Ct пропорциональных им величин a0–a¥ и at–a¥ . Ý ò î ì î æ í î ï ð î -è ë ë þ ñ ò ð è ð î â à ть ñ õ å ì î é, приведенной ниже, где отрезок a0-a¥ пропорционаленС0, отрезок a0-at - количеству сахарозы х, прореагировавшему за время t, а отрезок at-a¥ пропорционален оставшемуся непрореагировавшим количеству сахарозы Сt, или, что то же самое, С0 - х. Поскольку величину a0 невозможно определить экспериментально, её находят графически, причем сразу в виде ln (a0–a¥ ).
14. После того, как будут найдены константы скорости инверсии для каждого момента времени, вычислить среднее значение kсредн.
  С0
        х Сt
|
15. Рассчитать энергию активации по уравнению Аррениуса:
| R Т1 Т2 k2 Е¹ = ¾ ¾ ¾ ¾ ln ¾ ¾, Ò 2 - Т1 k1 |
используя указанные преподавателем значения k2 и Т2 из таблицы и принимая температуру опыта за Т1, а среднее значение константы скорости – за k1.
Константы скорости инверсии сахарозы в присутствии соляной
кислоты
|
16. Рассчитать время полупревращения (t1/2) и время инверсии сахарозы на 10% по уравнениям:
| ln 2 0, 693 ln 1, 1111 0, 1054 t1/2 = ¾ ¾ = ¾ ¾ ¾; t1/10 = ¾ ¾ ¾ ¾ = ¾ ¾ ¾. k k k k |
17. Сформулировать выводы.
|
|