МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ к лабораторной работе по физической химии ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА В ХИМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКЕ

Поляризованный свет – свет, поперечные колебания которого происходят только в одной плоскости. Это легко получить с помощью призмы Николя. Если на пути луча поставить две такие призмы одну за другой, то при одинаковой кристаллографической ориентировке обоих николей свет, поляризованный в первом николе (поляризаторе), проходит через второй николь (анализатор). Если анализатор повернут на 90° против параллельного его положения (николи скрещены), то свет, пропускаемый поляризатором, уничтожается анализатором. Если между николями, находящимися в скрещенном состоянии поместить оптически активное вещество, то темное поле становится светлым из-за вращения плоскости поляризации.

Величину вращения плоскости поляризации веществом определяют углом, на который нужно повернуть анализатор, чтобы снова получить темноту.

Для сравнения свойств различных оптически активных веществ рассматривают угол удельного вращения.


1.4 Экспериментальная часть.
Опыт 1. Определение константы скорости.

Ход работы.

1. Измеряют угол вращения чистого раствора сахара (20%).

Чистую поляризационную трубку споласкивают исследуемым раствором сахара несколько раз, затем заполняют ее раствором так, чтобы не оставить пузырьков воздуха.

2. В чистую и сухую колбу наливают пипеткой по 25 мл растворов сахара и кислоты. Отмечают время начала и конца приливания. Среднее промежуточное время принимают за начало опыта. Поляризационную трубку споласкивают приготовленной смесью и затем, наполнив ее смесью и вложив в поляриметр, производят отсчеты угла вращения через каждые 10 минут. Результаты заносят в таблицу.

В первую строку заносят значение, измеренное для раствора сахара, уменьшив вдвое (разбавление при смешивании растворов).

3. После шестого отсчета смесь выливают из трубки в колбочку с остатками этой смеси и для окончания инверсии нагревают на водяной бане до 60 – 70°С 20 30 минут, не допуская побурения.

Охлаждают смесь до начальной температуры и записывают измеренный угол в последнюю строку.

4. Вычисляют в каждом моменте измерения и рассчитывают среднее значение.

Таблица 1. Результаты эксперимента и расчеты.

Графический метод обработки результатов эксперимента.

Строится график в координатах —

;

Опыт 2. Определение зависимости скорости реакции инверсии сахарозы от температуры и расчет энергии активации.

Определяют значение при двух разных температурах опыта (см. Опыт 1.)

Для этого повторяют Опыт 1 при охлаждении (холодильник) или нагревании (термостат) смеси до заданной температуры.

Перед каждым измерением трубка с раствором должна быть термостатирована в течение 10 – 15 мин.

Результаты расчета по Таблице 1 сводят в Таблице 2.

Таблица 2. Результаты эксперимента и расчеты.