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Cinética da Hidrólise Ácida da
Sacarose - Exercícios -
Química
Química
Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
3 pag.
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QB75B – Práticas de Físico-Química – Turma S61 – Experimento 3
Cinética da Hidrólise Ácida da Sacarose
Objetivos
Estudar a cinética da reação de hidrólise da sacarose catalizada por íons H+ através de 
medidas do ângulo de rotação da luz polarizada passando pela solução.
Introdução
A sacarose é formada por dois monossacarídeos, a glicose e a frutose, unidos por uma 
ligação glicosídica:
Em meio ácido, a sacarose hidrolisa em D-glicose e D-frutose, numa reação que é conhecida como 
inversão da sacarose:
C12H22O11(aq) + H2O(l) + H+(aq) → C6H12O6(aq) + C6H12O6(aq) + H+(aq) (1)
 sacarose D-glicose D-frutose 
 
A razão desta denominação vem das propriedades ópticas da sacarose e da mistura de glicose e 
frutose. Estas substâncias apresentam rotação óptica (α), ou seja, elas são capazes de girar o plano 
da luz polarizada. A sacarose é um açúcar dextrógiro pois ela desvia o plano da luz polarizada para 
direita ( [α ]D
20
o
= 66,5o ) enquanto a frutose possui poder rotatório levógiro ( [α ]D
20
o
= -93,9o, 
desvio para esquerda) e a glicose é dextrógira ( [α ]D
20
o
 = 52,7o). Portanto, no início da reação, será 
observada uma rotação óptica para direita, já que apenas sacarose estará presente. A medida que a 
reação se processa este desvio será cada vez menor, devido a formação de frutose, chegando a ser 
observada a rotação levógira, devido ao excesso de frutose em relação a sacarose. Por este motivo, 
esta reação é conhecida como inversão da sacarose, pois ocorre a inversão do sentido da rotação 
óptica. Portanto, medindo a rotação óptica da solução em função do tempo podemos realizar um 
estudo da cinética desta reação. 
Quando o catalizador está em largo excesso, a lei de velocidade para esta reação torna-se de 
pseudo-1a ordem:
−
d [S ]
dt
=k ´ [S ] (2)
A lei de velocidade integrada para esta reação é [S] = [S]0 e
-k´t, sendo [S]0 a concentração inicial de 
sacarose. Segundo esta lei integrada, o gráfico de ln([S]0/[S]) versus t (tempo de reação) 
corresponde a uma reta com inclinação positiva e coeficiente angular igual a k´, a constante de 
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velocidade da reação de pseudo-1a ordem (k´ = k[H+]m). 
Neste experimento, a concentração da sacarose será determinada medindo a rotação óptica 
da solução, α, que é proporcional a [S]. Não será necessário fazer uma curva de calibração para 
relacionar [S] com α. Ao invés disso, podemos substituir a relação ln([S]0/[S]) = k´t por 
ln[(α0 – αinf) / (α – αinf)] = k´t, onde α0 e αinf são as rotações ópticas no tempo zero e infinito, 
respectivamente, e α a rotação no tempo t. Em outras palavras, fazendo um gráfico de 
ln[(α0 – αinf) / (α – αinf)] em função do tempo é possível obter o valor da constante de velocidade k´ a 
partir da inclinação da reta.
Lista de Materiais, Reagentes e Equipamentos
2 Pipetas volumétricas de 25 mL c/ pera Solução de sacarose 25% (m/V)
2 Béqueres de 100 mL Solução de HCl 4 mol.L-1
1 Bastão de vidro Polarímetro Edulab WXG-4
1 Termômetro 1 Cronômetro
Procedimento
1) Usando uma pipeta volumétrica, pipete 25 mL de água e transfira para um béquer de 100 
mL. Pipete agora 25 mL da solução estoque de sacarose 25% (m/V) e transfira para o béquer 
de 100 mL. 
2) Peça a ajuda do professor para medir a rotação óptica (variável α) da solução de sacarose 
12,5% preparada. Você deve observar um desvio positivo, pois a sacarose é dextrógira. O 
valor de ângulo medido corresponde à constante α0 (rotação inicial).
3) Usando pipeta volumétrica, pipete 25 mL da solução estoque de sacarose 25% (m/V) e 
transfira para o béquer de 100 mL. Pipete agora 25 mL da solução de HCl 4 mol.L -1 e 
transfira para o béquer de 100 mL. Neste momento, acione o cronômetro. Use o bastão de 
vidro para homogenizar a solução.
4) Transfira a solução do béquer para o tubo de 20 cm do polarímetro e meça a rotação. Você 
deve obter um valor muito próximo ao de α0.
5) Coloque o termômetro no béquer com a solução restante para determinar a temperatura em 
que o estudo cinético está sendo realizado.
6) Meça a cada 5 min o valor de α até ele parar de variar. O último valor medido da rotação 
será nosso αinf.
Relatório 
1) Apresente uma breve descrição (máximo de uma página) sobre a técnica de polarimetria 
(medida da rotação óptica). 
2) Explique porque podemos substituir [S]0/[S] por (α0 – αinf) / (αt – αinf), onde αinf é a rotação 
óptica no tempo infinito. 
3) Faça um gráfico de ln[(α0 – αinf) / (αt – αinf)] versus t e dele obtenha o valor da constante k´ 
(esteja atento(a) as unidades da constante de velocidade). Não se esqueça de reportar a 
temperatura em que esta propriedade foi medida. Apresente também no relatório o gráfico 
dos resíduos da regressão linear e com base nele, mais os erros nos parâmetros da regressão 
linear, discuta a adequação do modelo usado para descrever os dados do experimento. 
4) Faça outro gráfico de (α0 – αinf) / (αt – αinf) em função do tempo. Neste mesmo gráfico, insira 
os pontos correspondentes aos valores de k´t em função do tempo, determinados usando o 
valor de k´ do gráfico anterior. Calcule o erro RMS (root mean square error) entre este dois 
conjuntos de dados.
5) Determine o valor da constante de velocidade k desta reação, lembrando que k´ = k[H+]m. 
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Consulte a literatura para conhecer o valor da ordem m.
Bibliografia Sugerida
• ATKINS, P. W.; PAULA, J. de, Physical Chemistry, 8th. ed., New York, W. H. Freeman, 2006.
• GARLAND, C. W.; NIBLER, J. W.; SHOEMAKER, D. P., Experiments in Physical Chemistry, 8th 
ed., New York, McGraw-Hill, 2008.
• MELLO DE SOUZA, N. J., Biofísica II. Curitiba: Beija-Flor, 1984. p.106-108. 
• SEGEL, I. H., Biochemical calculations, New York: John Wiley & Sons, 1976. p. 52. 
• TOMBARI, E.; SALVETTI, G.; FERRARI, C.; JOHARI, G. P., J. Phys. Chem. B, 2007, 111, 496.
Apêndice A: Dados coletados no experimento
Grupo ___ Experimento 3: Cinética da hidrólise ácida da sacarose Data:__________
Tabela 1: Rotação óptica, α, da solução ácida de sacarose em função do tempo.
t / min α ln[(α0 – αinf) / (α – αinf)]
0
 
• k´(_______oC) = (____________±____________).10_______________ (não esqueça as unidades).
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