Práctica 1: Polarimetría

Determinación de la constante de velocidad de la reacción de inversión de la sacarosa.

Ajuste exponencial

Disoluciones que hay que preparar

  • 100 mL de sacarosa en torno a 0,5 M (la concentración debe conocerse con exactitud)
  • 50 mL de HCl 2M exactamente
  • 50 mL de HCl 3M exactamente

Mediciones que hay que hacer

  • Ángulo de rotación del agua destilada (para comprobar la calibración del polarímetro)
  • Ángulo de rotación inicial $\left(\alpha_{0}\right)$ , que se mide en una disolución 1:1 de sacarosa + agua
  • Cada cierto tiempo $\left(si\;es\;posible\;hasta\;t\rightarrow\infty\right)$, ángulo de rotación $\left(\alpha_{t}\right)$ de la mezcla sacarosa + HCl 2 M a la T fijada
  • Cada cierto tiempo $\left(si\;es\;posible\;hasta\;t\rightarrow\infty\right)$, ángulo de rotación $\left(\alpha_{t}\right)$ de la mezcla sacarosa + HCl 3 M a la T fijada

Cálculos que hay que realizar

Opción A) Si se pudo obtener $\alpha_{\infty}$ experimentalmente, representar la recta:

  • $-\ln\left(\alpha_{t}-\alpha_{\infty}\right)=k''t-\ln\left(\alpha_{0}-\alpha_{\infty}\right)$ para obtener $k''$ (fórmula [14] del guion de prácticas).

Opción B) Si no se pudo obtener $\alpha_{\infty}$ experimentalmente:

  1. Ajustar los puntos experimentales a la función $\alpha_{t}=ae^{-bt}+\alpha_{\infty}$ para predecir el valor de $\alpha_{\infty}$ a través de la siguiente página y representar la recta:

    • $-\ln\left(\alpha_{t}-\alpha_{\infty}\right)=k''t-\ln\left(\alpha_{0}-\alpha_{\infty}\right)$ para obtener $k''$ (fórmula [14] del guion de prácticas).
  2. Si se tomaron los datos según los requerimientos de tiempos que exige el método de Guggenheim, entonces, representar la recta:

    • $-\ln\left(\alpha_{t}-\alpha_{t^{*}}\right)=k''t-\ln\left[\left(\alpha_{0}-\alpha_{\infty}\right)\left(1-e^{-k''\tau}\right)\right]$ para obtener $k''$ (fórmula [16] del guion de prácticas).

Para ambas opciones A y B

  • Representar la recta $\ln k''=\ln k'+p\ln\left[H_{3}O^{+}\right]$ para obtener $p$ (fórmula [18] del guion de prácticas).

  • Representar la recta $\ln k'=\ln A-\frac{E_{a}}{RT}$ para obtener $A$ y $E_{a}$ (fórmula [19] del guion de prácticas).