13.2
Reactiesnelheden kunnen worden bestudeerd door de verandering in concentraties van reactanten of producten als functie van de tijd te bepalen. Concentratieveranderingen kunnen worden gemeten met experimentele technieken zoals polarimetrie, spectroscopie of drukmetingen. Polarimetrie maakt gebruik van vlakgepolariseerd licht met een elektrisch veld dat slechts langs één vlak is georiënteerd.
Het meet het vermogen van verbindingen om gepolariseerd licht te roteren, wat afhangt van de moleculaire structuur van de aanwezige verbinding. Overweeg de hydrolyse van sucrose, die glucose en fructose oplevert. Een polarimeter wordt gebruikt om de mate van rotatie te meten van vlak gepolariseerd licht dat door de reagerende sucrose-oplossing valt.
Sucrose veroorzaakt rotatie met de klok mee, terwijl glucose en fructose rotatie tegen de klok in veroorzaken. Door de mate van rotatie van licht op vaste tijdsintervallen te meten, kunnen de relatieve concentraties van sucrose, glucose of fructose worden berekend en de reactiesnelheid worden bepaald. Reactiesnelheden kunnen ook worden gemeten met behulp van spectrofotometrische methoden, waarbij gebruik wordt gemaakt van het vermogen van reactanten of producten om licht van specifieke golflengten te absorberen.
Hoe hoger de concentratie van de betreffende stof, hoe intenser de lichtabsorptie ervan zal zijn. Kleurloos waterstofgas reageert bijvoorbeeld met violette jodiumdamp om kleurloos waterstofjodide te vormen. Jodiumdamp absorbeert licht in het geelgroene gebied en reflecteert violet licht.
Tijdens de reactie meet een spectrofotometer de hoeveelheid licht die door het monster wordt geabsorbeerd en analyseert het doorgelaten licht. Dus naarmate de reactie vordert, wordt de afname van de jodiumdampconcentratie waargenomen door de vermindering van de geelgroene lichtabsorptie. Met behulp van de wet van Lambert-Beer kan de intensiteit van het op verschillende tijdstippen geabsorbeerde licht worden berekend en gerelateerd aan concentratieveranderingen.
Als een van de reactanten of producten een gas is, worden drukmetingen gebruikt om reactiesnelheden te bepalen door drukveranderingen te volgen. Tijdens de ontleding van waterstofperoxide wordt bijvoorbeeld de reactiesnelheid bestudeerd met een manometer om de druk van het vrijkomende zuurstofgas te volgen. Naarmate de reactie vordert en er meer zuurstofgas vrijkomt, stijgt de druk.
Met behulp van de ideale gasvergelijking worden drukwaarden die op verschillende tijdstippen zijn geregistreerd, omgezet in concentraties. De concentratieverandering als functie van de tijd wordt gebruikt om de reactiesnelheid te bepalen. Voor langdurige reacties kunnen met regelmatige tussenpozen monsters of aliquots uit het reactiemengsel worden genomen.
De relatieve concentraties worden vervolgens gemeten met behulp van instrumentele technieken zoals gaschromatografie, massaspectrometrie of titratie om reactiesnelheden te berekenen.
Polarimetrie vindt toepassing in de chemische kinetiek om de concentratie en reactiekinetiek van optisch actieve stoffen tijdens een chemische reactie…
Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.