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; ατ – 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 %.