Giáo trình thực tập hóa lý
NXB Đại học quốc gia Hà Nội 2007.
Tr 38 – 41.Tài liệu trong Thư viện điện tử ĐH Khoa học Tự nhiên có thể được sử dụng cho mục
đích học tập và nghiên cứu cá nhân. Nghiêm cấm mọi hình thức sao chép, in ấn phục
vụ các mục đích khác nếu không được sự chấp thuận của nhà xuất bản và tác giả.

Bài số 8. Xác định hằng số tốc độ của
phản ứng bậc một, phản ứng nghịch đảoPGS. TS. Vũ Ngọc Ban
Bài số 8
XÁC ĐỊNH HẰNG SỐ TỐC ĐỘ CỦA PHẢN ỨNG
BẬC MỘT, PHẢN ỨNG GHỊCH ĐẢO ĐƯỜNG
Mục đích
Xác định hằng số tốc độ của phản ứng thủy phân saccarozơ (phản ứng nghịch đảo
đường).

+
dùng làm chất xúc
tác. Nhưng lượng nước dùng thực tế rất lớn nên coi như không đổi, còn nồng độ ion H
+
giữ
nguyên trong suốt thời gian phản ứng, vì vậy phản ứng có thể xem là bậc một và tốc độ của
phản ứng được xác định theo phương trình:
dC
kC
dt
−=
(2)
Lấy tích phân (2) thu được hằng số tốc độ của phản ứng:
k =
o
ox
C
CC
1
ln
t −
(3)
ở đây: C
o
là nồng độ đường ban đầu
C
x
là nồng độ đường đã tham gia phản ứng trong thời gian t
C = C
o

Trong quá trình phản ứng góc quay cứ giảm dần, chuyển qua giá trị “0” và đạt giá trị âm,
có nghĩa là sự quay phải mặt phẳng phân cực được chuyển thành sự quay trái. Vì lẽ đó mà
phản ứng (1) còn được gọi là phản ứng nghịch đảo đường. Hằng s
ố tốc độ của phản ứng
nghịch đảo đường thường được xác định dựa vào sự thay đổi góc quay trong quá trình phản
ứng.
Nếu gọi: α
o
là góc quay lúc bắt đầu phản ứng.
α
∞
là góc quay lúc đường saccarozơ chuyển hoá hoàn toàn.
α
t
là góc quay ở thời điểm t.
thì α
o
− α
∞
là biến thiên góc quay từ lúc bắt đầu tới lúc kết thúc phản ứng, tỉ lệ với nồng
độ ban đầu của đường (C
o
).
α
t
− α
∞
là biến thiên góc quay từ thời điểm t tới lúc kết thúc phản ứng, tỉ lệ với nồng độ
còn lại của đường ở thời điểm t: (C
o

điểm “0” của máy phân cực kế.
Nếu sau khi đạt được điểm “0’ mà ta cho dung dịch chất hoạt quang vào ống phân cự
c kế
4 thì ở thị kính sẽ thấy những vùng tối sáng khác nhau. Để phục hồi vị trí “0’ ta phải quay
lăng kính phân tích đi một góc có giá trị bằng góc quay mặt phẳng phân cực của chất nghiên
cứu. Một bộ phận đo góc gắn liền với lăng kính phân tích cho phép ta đọc góc quay đó. Phần
“độ” của góc quay được đọc theo thang lớn (chia từ 0
o
÷ 180
o
) còn phần lẻ của độ, đọc theo
thang nhỏ (chia từ 0 ÷ 10) và lấy theo vạch nào trùng với vạch của thang chia lớn (hình 3). Hình 2
Cách chỉnh phân cực kế
Hình 3
Cách ghi giá trị góc quay Ở đây α = 22,10
o
.
Tiến hành thí nghiệm
− Vì phản ứng tiến hành trong điều kiện đẳng nhiệt nên trước hết cần điều chỉnh máy
điều nhiệt ở nhiệt độ nghiên cứu (30
o
C). Trong thực tế, có thể tiến hành ở điều kiện
nhiệt độ bằng nhiệt độ phòng. Khi đó nhiệt độ phòng được xác định bằng cách đo
nhiệt độ dung dịch phản ứng bằng nhiệt kế thuỷ ngân, sai số 0,2 ± 0,5
o
C.
− Pha dung dịch đường bằng cách cân 10 gam đường saccarozơ (cân kĩ thuật) rồi cho

, đổ dung dịch đường trong ống phân cực kế trở lại
bình nón.
Xác định góc quay
α
t
:
Dùng pipet lấy 40 ml dung dịch cho vào bình nón chứa 40 ml dung dịch axit. Ghi thời
điểm trộn hai dung dịch làm thời điểm ban đầu t = 0 (dùng đồng hồ bấm giây). Lắc đều hỗn
hợp, lấy vài ml hỗn hợp tráng ống phân cực kế rồi rót ngay hỗn hợp vào ống. Cứ sau các thời
điểm 5, 10, 15, 20, 30, 50, 70 và 100 phút (kể từ t = 0) thì đo góc
α
t
một lần. Các bước thao
tác như khi xác định
α
o
. Việc đo góc quay cực phải làm thật nhanh bằng cách quay phải lăng
kính phân tích để tìm vị trí 2b (hình 2), đọc góc ứng đúng với vị trí tìm được, lặp lại các thủ
tục trên khi quay trái lăng kính phân tích. Giá trị ghi là trung bình cộng của hai giá trị thu
được.
Xác định góc quay
α
∞
:
Sự thuỷ phân saccarozơ ở nhiệt độ phòng thường kết thúc sau vài ngày. Để xác định
α
∞

người ta đun cách thuỷ hỗn hợp phản ứng ở 70
o

k
tb
=
2) Vẽ đồ thị lg (
α
t

−

α
∞
) = f(t); nhận xét.