¿Cómo afectaría un aumento en la concentración de una solución de sacarosa a la tasa de su hidrólisis ácida?

Question

Con respecto a la hidrólisis ácida de la sacarosa

$$\ce{\underset{sucrose}{C12H22O11} + H2O + \underset{catalyst}{H+} -> \underset{glucose}{C6H12O6} + \underset{fructose}{C6H12O6} + H+},$$

Creo que su mecanismo puede ser descrito como una reacción de 2 pasos que consta de un paso que implica el H+ y, a continuación, en el paso que implica la $\ce{H2O}$, y creo que el último paso para ser un limitante.

Mi pregunta en detalle:

Sería un incremento en la concentración de una solución de sacarosa, con un constante $\ce{H+}$ de concentración, tiene un 1-a-1 influencia en la velocidad de reacción (por ejemplo, si la duplicación de la concentración de la solución de sacarosa podría resultar en una reacción de hidrólisis dos veces más rápido), o la adición de $\ce{H2O}$ en el segundo paso limitar significativamente el cambio en la velocidad de reacción?

Answer 1

Buscando en el mecanismo de reacción (de la que entiendo que son conscientes) es bueno tener en cuenta que la velocidad de la reacción depende de la cantidad de intermedios aquí, siempre el segundo paso es la limitación de velocidad.

En el primer paso, $H^+$ es consumido. Ya que no es limitante, puedo asumir el intermedio $[sucrose.H^+]$ a estar en pseudo-equilibrio con $[H^+]$&$[sucrose]$, en la escala de tiempo de la segunda etapa de reacción.

$$r_2 = k_2[sucrose.H^+]$$

Esto significa que la adición de más de sacarosa (siempre que disponga de suficiente ácido para protonate es) indead resultado en la formación de más de [sacarosa.H^+] intermedio, y por lo tanto, mayor cinética.

Btw, estoy simpifying cosas aquí por no tomar en cuenta la reacción hacia atrás para el segundo paso.