Hidrolise da Sacarose

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HIDRÓLISE DA SACAROSE
1-Introdução:
	A sacarose é formada por dois monossacarídeos, a glicose e a frutose, unidos por uma ligação glicosídica. Em meio ácido, a sacarose hidrolisa emD-glicose e D-frutose, numa reação denominada como inversão da sacarose:
	Figura 1. Hidrólise da sacarose.
O motivo dessa denominação vem das propriedades ópticas da sacarose e da mistura de glicose e frutose. Estas substâncias são opticamente ativas, elas são capazes de girar o plano da luz polarizada. A sacarose desvia o plano da luz polarizada para a direita [(α)D20°C=+66,53°], é dextrogira, assim como a glicose [(α)D20°C=+52,7º], enquanto a frutose desvia o plano da luz polarizada para a esquerda [(α)D20°C=-92,4], é levogira. Desta forma, no início da reação será observada uma rotação óptica para a direita, pois só a sacarose estará presente. No decorrer da reação este desvio será cada vez menos, devido à formação da frutose, chegando a ser observada a rotação levogira. Então, medindo a rotação óptica da solução em função do tempo podemos realizar um estudo da cinética desta reação[1].
Embora, frequentemente, haja coincidência entre a ordem e a molecularidade das reações, no caso como a água estará presente em quantidade acentuadamente predominante, a reação, embora bi-molecular será traduzida pela expressão de primeira ordem, transformação esta denominada pseudo-molecular.
Sua equação geral, na forma diferencial, é:
	A lei de velocidade integrada para esta reação é: . Sendo a concentração inicial de sacarose, x a quantidade transformada após um tempo t e k a constante de velocidade. Segundo esta lei integrada, o gráfico de versus t, corresponde a uma reta com inclinação positiva e coeficiente angular igual a k’[2]. 
Podemos substituir a relação por , onde a0 é a rotação óptica no tempo zero, a∞ é a rotação óptica no tempo infinito e a é a rotação óptica no tempo t. Desta forma é possível obter o valor da constante de velocidade k’ a partir da inclinação da reta[1]. É importante saber que a temperatura deve ser mantida constante, pois ela pode aumentar a velocidade da reação em cerca de 3,5 vezes[4].
2- Objetivos:
Esta prática tem como objetivo o estudo cinético da hidrólise da sacarose e determinação da constante de velocidade.
3- Parte Experimental:
 3.1-Materiais e reagentes:
- Erlenmeyers;
- Polarímetro;
- Balão volumétrico;
- Banho termoestático;
- Béqueres;
- Tubo padrão polarimétrico;
- Solução de HCl 2,0 mol.L-1;
- Solução de sacarose 20%.
 3.2 -Procedimento:
	Preparou-se 25,0mL de uma solução de sacarose 20%. Encheu-se um tubo padrão com água destilada de tal forma que não apresentasse bolhas de ar, a fim de se determinar o zero do aparelho a 25°C. Após isso, encheu-se o tubo padrão com a solução de sacarose 20% preparada e determinou-se o ângulo de rotação α0;
Adicionou-se rapidamente 25,0mL de uma solução de ácido clorídrico 2,0 mol.L-1 na solução de sacarose, acionando-se o cronômetro neste momento. Em seguida, a mistura das soluções foi adicionada ao tubo padrão, de maneira que não ficassem bolhas de ar. Colocou-se o tubo no polarímetro e procedeu-se a medida de rotações do plano de luz polarizada, a cada 5 minutos, realizando um total de 54 minutos.
Após todas as medidas aqueceu-se a solução de ácido com sacarose por 2 minutos até que a mesma fervesse, depois, após o resfriamento até a temperatura ambiente, colocou-se a solução no tubo padrão e mediu-se o ângulo de rotação da luz a fim de determinar o α∞.
4- Resultados e Discussões:
Tabela 1: Medidas de desvio da luz polarizada da solução de sacarose em função do tempo.
	Leitura
	Tempo
(min)
	Rotação em graus
(α)
	α corrigido
	ln(αt - α∞)
	1
	0
	13,1
	13,8
	2,901
	2
	4,00
	13,0
	13,7
	2,896
	3
	9,00
	11,4
	12,1
	2,803
	4
	14,3
	10,3
	11,0
	2,734
	5
	19,0
	9,15
	9,90
	2,660
	6
	24,0
	7,80
	8,55
	2,561
	7
	34,0
	5,35
	6,10
	2,351
	8
	44,0
	2,60
	3,35
	2,048
	9
	54,0
	0,35
	1,10
	1,705
Sendo = -4,40° e corrigido = -0,75°
A fim de obter a constante de velocidade para a reação de hidrólise da sacarose, construiu-se um gráfico ln(αt - α∞) x t a partir dos valores da tabela 1. Este gráfico encontra-se abaixo:
Figura 3: Gráfico ln(αt - α∞) x t
A equação da reta ajustada é: 
ln(αt - α∞) = kt +ln(αt – α0)
ln(αt - α∞) = (2,98 ± 0,05) – (- 0,024± 0,002) t
Sabendo-se que: ln(αt - α∞) = kt + ln(αt – α0), o coeficiente angular da reta representada pelo gráfico será numericamente igual ao valor da constante de velocidade, ou seja, o valor experimental foi de 0,024 min-1para k.
Conclusões:
Comprova-se pela tabela de dados coletados que, em quantidades estequiométricas, a solução inicial se comporta como dextrogira e, no decorrer do tempo com o avanço da reação, o ângulo de desvio vai diminuindo, tendendo ao comportamento levogiro. 
É valido ressaltar que a utilização do ácido foi com o intuito de que este se comportasse como um catalisador da reação, uma vez que a mesma se processa muito lentamente.
Conclui-se que o experimento foi realizado com sucesso uma vez que o objetivo foi alcançado sendo possível a determinação do valor da constante de velocidade, k.