蔗糖水解速反應(yīng)速率常數(shù)的測定

1、蔗糖水解反應(yīng)速度常數(shù)的測定09092543 宣喆奇摘要：根據(jù)物質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)研究蔗糖水解反應(yīng)，測定其反應(yīng)速度常數(shù)。了解旋光儀的基本原理、掌握使用方法。關(guān)鍵詞：蔗糖水解 物理化學(xué)實驗反應(yīng)： CHO+HOCHO+ CHO正文：1：實驗部分：1.1儀器：旋光儀、 恒溫槽、臺稱、停表、燒杯、移液管(量筒）、吸耳球、容量瓶、錐形瓶、玻璃棒等1.2藥品： HCl溶液、 蔗糖(分析純)、蒸餾水等 原理：在酸性介質(zhì)中進(jìn)行。由于反應(yīng)中水是大量的，可以認(rèn)為整個反應(yīng)中水的濃度基本是恒定的。而H+是催化劑，其濃度也是固定的。-=kC k為反應(yīng)速率常數(shù);C為時間t時的反應(yīng)物濃度。所以ln C=-kt+lnC因此反應(yīng)半衰期

2、t= 蔗糖及水解產(chǎn)物均為旋光性物質(zhì)。但它們的旋光能力不同，故可以利用體系在反應(yīng)過程中旋光度的變化來衡量反應(yīng)的進(jìn)程。溶液的旋光度與溶液中所含旋光物質(zhì)的種類、濃度、溶劑的性質(zhì)、液層厚度、光源波長及溫度等因素有關(guān)。 為了比較各種物質(zhì)的旋光能力，引入比旋光度的概念。比旋光度可用下式表示 t為實驗溫度(); D為光源波長; 為旋光度; l為液層厚度(m) C為濃度(kg·m-3)。a= 當(dāng)其它條件不變時，旋光度與濃度C成正比。即：a=KcK是與物質(zhì)的旋光能力、溶液層厚度、溶劑性質(zhì)、光源的波長、反應(yīng)式的溫度等有關(guān)系的常數(shù)。蔗糖是右旋性物質(zhì),(比旋光度=66.6°)，產(chǎn)物中葡萄糖也是右旋

3、性物質(zhì)，(比旋光度=52.5°)，果糖則是左旋性物質(zhì)，(比旋光度=-91.9°)。因此，隨著水解反應(yīng)的進(jìn)行，右旋角不斷減小，最后經(jīng)過零點(diǎn)變成左旋。旋光度與濃度成正比，并且溶液的旋光度為各組成的旋光度之和。若反應(yīng)時間為0，t，時溶液的旋光度分別用0，t，表示。則:C =K（a-a） C=K（a-a） 可得k=lg將上式改寫成： lg（）=-因此以lg（）對t作圖為一直線，由該直線的斜率即可求得反應(yīng)速率常數(shù) k 。本實驗就是用旋光儀測定a、a值，通過作圖由截距可得到a。實驗步驟：1. 旋光儀零點(diǎn)的校正 旋光管內(nèi)注入蒸餾水，使管內(nèi)無氣泡存在。旋緊套蓋，勿使漏水。放入旋光儀中蓋上槽

4、蓋，打開光源，調(diào)節(jié)目鏡使視野清晰，然后旋轉(zhuǎn)檢偏鏡至觀察到的三分視野暗度相等為止，記下檢偏鏡之旋轉(zhuǎn)角，重復(fù)操作三次，取其平均值，即為旋光 儀的零點(diǎn)。2. 配制50mL蔗糖溶液（含蔗糖10g），并測定a。3. 蔗糖水解過程中a的測定 用移液管取25mL蔗糖溶液置于100mL燒杯中。另一移液管移取25mL 2mol/L的HCl溶液迅速倒入蔗糖中，并且在加入一半HCl時開始記時，將混合液裝滿旋光管。裝好擦凈立刻置于旋光儀中，蓋上槽蓋。測量不同時間t時溶液的旋光度a。測定時要迅速準(zhǔn)確，當(dāng)將三分視野暗度調(diào)節(jié)相同后，先記下時間，再讀取旋光度。4. a的測定： 將剩余的25mL蔗糖溶液與25mL 2mol/L

5、的HCl溶液混合，置于50的恒溫槽中，恒溫40min以加速反應(yīng)，然后冷卻至實驗溫度，按上述操作，測定其旋光度，此值即可認(rèn)為是a數(shù)據(jù)記錄與處理反應(yīng)時間/minK/min512.38016.2152.7860.25741011.31515.1502.7180.13551510.20014.0352.6420.0954209.03512.8702.5550.079257.85011.6852.4580.0646306.70510.5402.3550.057335505659.4002.2410.0523404.4708.3052.1170.0489453.4057.2401.9800.0465502.4306.2651.8350.0448551.5355.3701.