Relatório Prática 05-: Cinética da Inversão da Sacarose. Método Polarimétrico.

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Físico-Química Experimental
Professora: Lizandra Maria Zimmermann
Experimento 5: Cinética da Inversão da Sacarose. Método Polrimétrico.
Alunos: Paulo Vitor Pinsegher
	 Robson Zandonadi
Data: 15/04/2015
Temperatura (sala): 25 °C
Temperatura (polarímetro): 26,4°C
Pressão: 758 mmHg
Objetivos: 
	Acompanhar a cinética de uma reação pela variação do ângulo de rotação de uma solução oticamente ativa; fazer o gráfico dos valores obtidos desta reação de 1ª ordem; determinar o valor da constante de velocidade pelo gráfico.
Resultados e Discussão:
	A reação de inversão da sacarose em meio ácido é:
	A reação de inversão da sacarose em meio ácido obedece a uma equação diferencial de uma reação de 1ª ordem, , sendo C a concentração da sacarose. Integrando essa equação temos:
	Sendo C0 a concentração inicial da sacarose.
	A cinética desta reação pode ser facilmente acompanhada com um polarímetro, pois a sacarose é oticamente ativa e o desvio do ângulo de polarização da luz depende, portanto, da concentração de cada espécie participante da reação.
	Seja o ângulo de rotação do plano da luz polarizada ao tempo t = 0, , o ângulo no instante t e o ângulo ao término da reação. Desta forma, temos a seguinte igualdade:
	Podemos descrever a equação acima na sus forma integrada, onde temos:
	
	O gráfico de versus t é linear e o coeficiente angular da reta dará o valor da velocidade específica (k).
	Para a realização desta prática utilizamos: um polarímetro digital, cronômetro, 1 balão volumétrico de 100 mL, 2 pipetas volumétricas de 25 mL, 3 erlenmeyers de 125ml, 20g de sacarose, 25 ml de ácido clorídrico 2 mol L-1 e papel macio.
	No primeiro instante, foi enchido o tubo do polarímetro com água destilada e inserido no polarímetro, onde obtemos o ângulo de desvio da água (teoricamente este valor para água pura é necessariamente igual a zero), onde obtemos 
	Após a primeira medição, preparamos 100 mL de uma solução de 20% de sacarose. Esvaziamos o tubo do polarímetro que estava cheio de água e colocamos a solução de 20% de sacarose, em seguida foi efetuada a medição do ângulo dessa solução, onde obtemos: , em uma temperatura do equipamento de 26,4 °C.
	Utilizando a equação abaixo, podemos calcular a rotação específica.
Onde:
L = espessura da solução em decímetros (comprimento do tubo do polarímetro do laboratório de físico-química é de 200 mm).
C = concentração da solução em g/100ml ou %
α = ângulo de leitura (α = αsacarose – αágua)
 = rotação específica a uma temperatura T (°C) e comprimento de onda (nm) de uma solução 1 g mL-1 com espessura de 1 dm.
No segundo instante, preparamos 25 mL da solução de sacarose e 25 mL de água destilada (erlenmeyer 1 ), e o segundo erlenmeyer idêntico ao primeiro, e o terceiro erlenmeyer colocamos uma solução de ácido clorídrico 2 mol.L-1 . 
Posteriormente foi colocado o conteúdo do erlenmeyer 1 no polarímetro e feita a medição do a0= 12,945 que é o ângulo de rotação da luz polarizada, depois da leitura foi feita a limpeza e foi feita a medição dos erlenmeyers 2 e 3, que juntos deram inicio a reação e simultaneamente o cronômetro foi acionado, homogeneizando a solução e colocando no tubo do polarímetro, foram feitas 4 medidas de três em três minutos e outra série de 5 leituras em intervalos de 5 minutos.
Conhecendo-se o valor do poder rotatório especifico da sacarose, dextrose e levulose , chega-se a seguinte conclusão:
 			A0 = -0,311 . a0
E portanto:
			Log(a-a0)=log(a+0,311 . a0)
A0= 12,945
	Tempo (s)
	Ângulo de rotação (a)
	a + 0,311 a0
	Log ( a + 0,311 a0)
	80
	8,470
	12,495895
	1,096767
	260
	8,402
	12,427895
	1,094398
	440
	8,358
	12,383895
	1,092857
	620
	8,290
	12,315895
	1,090466
	800
	8,222
	12,247895
	1,088061
	1100
	8,206
	12,231895
	1,087494
	1400
	7,941
	11,966895
	1,077981
	1700
	7,798
	11,823895
	1,072761
	2000
	7,657
	11,682895
	1,067550
	2300
	7,494
	11,519895
	1,061448
 K = 2 x 10-5 s-1.
Conclusão: Os objetivos propostos para prática foram alcançados com êxito, o erro calculado deu 3% o que já é aceitável, nós utilizamos o polarímetro eletrônico.
 A determinação do ângulo de rotação é chamada de polarimetria. Em alguns casos, isto pode ajudar o químico a seguir uma reação. Por exemplo, se uma reação destrói a quiralidade de um complexo, então o ângulo de rotação óptica diminui com o tempo enquanto a concentração do complexo cai. 
Fonte de erro: Possível contaminação dos objetos e substâncias utilizadas.