Cinética da inversão da sacarose. Método polarimetrico

APRESENTAÇÃO DE RESULTADOS

Físico-química experimental

Professora: Lizandra M. Zimmermann

Experimento 5 – Cinética da Inversão da Sacarose, Método Polimétrico

Alunos: Guilherme Scarabelot de Almeida

  Raquel Meurer

Data: 27/03/2016        

Temperatura: 27 ºC

Pressão: 761 mm de Hg

Introdução:

O experimento circunda a reação:

[pic 2]

Polarímetros são aparelhos que medem diretamente a rotação de polarização, através da medição do ângulo de rotação de um analisador. A sacarose, a dextrose e a levulose são oticamente ativas, portanto podem sem observadas por meio de um polarímetro e consequentemente a cinética da reação também pode ser calculada: razão do experimento.

Objetivos:

•        Acompanhar a cinética de uma reação pela variação no ângulo de rotação de uma solução oticamente ativa;

•        Fazer o gráfico dos valores obtidos desta reação de 1ª ordem;

•        Interpretar o gráfico;

•        Determinar graficamente o valor da constante de velocidade;

•        Comentar sobre possíveis fontes de erro.

Materiais:

•        01 Polarímetro

•        01 Cronômetro

•        01 Balão aferido de 100 mL

•        02 Pipetas volumétricas de 25 mL

•        3 Erlenmeyers de 250 mL

•        Papel macio

Reagentes:

•        20 g de sacarose

•        25 mL de HCl 2 mol Lˉ¹

•        água destilada para limpeza

Desenvolvimento:

Encheu-se o tubo do polarímetro com água destilada e ajustou-se o ocular. Verificou-se o ângulo de zeragem do aparelho, correspondente a 0,9.

Preparou-se 100 mL de solução de sacarose 20%. Retirou-se a água do tudo do polarímetro e introduziu-se a solução de sacarose 20%. Leu-se o ângulo da solução de sacarose 20%, correspondente a: 27,4.

Calculando a rotação específica da sacarose:

[pic 3]

[pic 4]

[pic 5]

O ângulo de rotação do composto depende do comprimento de onda da luz polarizada, aumentando à medida que seu comprimento diminui. Sobre o ângulo de rotação influem, ainda, a temperatura (cuja influência varia para cada substância), o solvente usado, a concentração da solução e o comprimento do recipiente que a contém.

Para tornar o valor das rotações angulares independentes do comprimento do recipiente e da concentração, usa-se habitualmente a rotação específica definida para a luz amarela do sódio (raia D de seu espectro) e temperatura de 20 ºC, pela expressão:[pic 6][pic 7]

Onde:

L = espessura da solução em decímetros

C = concentração da solução em percentual.

α = ângulo de leitura (α = α sacarose – α água)

 = rotação específica a uma temperatura T (ºC) e comprimento de onda ℷ (nm) de uma solução 1 g mL-1 com espessura de 1 dm.[pic 8]

[pic 9]

[pic 10]

[pic 11]

Verifica-se que a concentração da solução é de 66,25%

Pipetuou-se:

Erlenmeyer 1 – 25mL solução de sacarose e 25mL de água destilada

Erlenmeyer 2 – 25mL solução de sacarose

Erlenmeyer 3 – 25mL ácido clorídrico 2 mol L-1

Encheu-se o tubo do polarímetro com a solução do erlenmeyer 1 e determinou-se o ângulo, correspondente a: 13. Descartou-se a solução de água com sacarose do tubo e limpou-se com água destilada.

Juntou-se o conteúdo do erlenmeyer 2 e 3, simultaneamente disparou-se o cronometro, homogeneizou-se rapidamente e também rapidamente introduziu-se a mistura no tubo do polarímetro. Fez-se a primeira leitura e anotou-se o tempo, realizou-se mais quatro tomadas de três em três minutos e outras cinco tomadas de cinco em cinco minutos. As tomadas dão origem à tabela 1:

Tabela 1 - tempo x ângulo de rotação

Tempo(s)	Ângulo de rotação (α)	α + 0,311 x α0	log (α + 0,311 α0)
80	13,4	17,443	1,241621181
180	12,5	16,543	1,21861427
360	11,7	15,743	1,197087495
540	10,8	14,843	1,171521687
720	10,5	14,543	1,162654004
1.020	9,3	13,343	1,125253486
1.320	7,8	11,843	1,073461729
1.620	6,8	10,843	1,035149458
1.920	5,5	9,543	0,979684924
2.220	4,7	8,743	0,941660478

Fonte: autores