实验8旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数

《实验8旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、实验五旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验H的：了解旋光仪的基木原理，掌握W使用方法，测定蔗糖水解反应的速率常数与半袞期。实验操作耍求：旋光仪的使用、恒温槽的使用实验原理.•蔗糖在水中转化为葡菊糖和果糖：C12H22O11+H2OCH

2、2O6+C6H12O6（蔗糖）（葡细糖）（果糖）其中，蔗糖和葡萄糖是右旋的，果糖是左旋的，但果糖的旋光能力比葡萄糖大。蔗糖水解反应是一个二级反应，但曲于水足大鲎存在的，在反应过程中可以汄为浓度不变,在反应过程屮的氢离子足一种催化剂，也可以认为浓度不变，由此，蔗糖水解反应可作为一

3、级反应来处理。一级反应的速率方程为：~^=kcdtc为时间t时的反应物浓度，k为反应速率常数。积分：Inc=-kt+Inc0c为反应过程中的浓度，Co为反应开始时的浓度。当c=C（）/2时，时间为t1/2,称为半衰期。In20.693测定反应过程中的反应物浓度，以Inc对t作图，就可以求出反应的速率常数k。在这个反应中，利用体系在反应进程中的旋光度不同，来度量反应的进程。川旋光仪测出的旋光度值，与溶液屮旋光物质的旋光能力、溶剂的性质、溶液的浓度、温度等因素有关，固定其它条件，可认为旋光度a与反应物浓度c成线性关

4、系。物质的旋光能力用比旋光度来度S:201)蔗糖的比旋光度［d］D2e=66.6Q,葡萄糖的比旋光度［a］，=52.5°,果糖是左旋性物质，它的比旋光度力［a］D2°=-91.9°。因此，在这个反应过程中，溶液的旋光度先是右旋的，随着反极的进行右旋角度不断减小，过零后再变成左旋，H至蔗糖完全转化，左旋角度达到最大。当t=0时，蔗糖尚未开始转化，溶液的旋光度为：当蔗糖已完伞转化时，体系的旋光度为:oo此处，p为旋光度与反应物浓度关系屮的比例系数。时间t时，蔗糖浓度为C,旋光度应为：=由1、

5、o~c)32式：A反应物-々生成物由3、2式:=/?•(汉,-aj5由于:Inc=-kt+Inc0将9、10代入:ln（6Z,—久）=—kt+ln（6Z0—）将实验数据作阉，可⑴直线斜率求得反应速率常数，并进一步推求半袞期。实验讲解：1.实验原理（见上述）2.旋光仪的使用：旋光仪的基木结构及工作原理（结合有机实验）3.旋光仪的零点校正：用蒸馏水进行调节。洗净旋光管，灌装蒸馏水，打开旋光仪电源（预先打幵预热），将旋光管放入旋光仪，调节n镜聚焦使视野清晰，旋转检偏镜使观察到三分视野喑度相等为止。记卜检偏镜的旋光度。

6、重s测量五次以上，取平均伉，即为仪器零点，用来校正仪器误差。4.基本测M过程：具塞试管，丁燥，移取25mL蔗糖溶液和25mLHCl溶液，加塞，置于超级识温器十识温（10min以上）。取出，擦干外壁，将HC1溶液倒入蔗糖溶液，同时圮下反应开始的时间。接着川相互倾倒的方法使之混均，立即川少S溶液洗涤旋光管，然后裝满旋光管，盖好，在旋光仪屮测定旋光度值（第一个数位要求在反应起始吋间l-2min内测定）。在反应开始的15分钟内，毎分钟测M•—次（毎次测完后将旋光管S于恒温槽内恒温，注意取出测M前将旋光管上的水擦净）。以

7、盾反应速率变慢后，可适当放宽测S的时间间隔，一直测到旋光度为负值为止。将旋光管内的反应液与试皆中的剩杂液合并，置于水浴卜.温热40分钟，使之反应完全，取出放冷，丼至识温温度，测定旋光度，并在10-15分钟内测景5-7个数掘，取平均值作为反应完全时的旋光度值。改变恒温温度测—组数裾（木次实验因时间较长，只做一个温度条件下的数裾）。1.数据处理作旋光度-时间关系曲线。在旋光度-吋间关系曲线上等间距取8组数据，计算并对t作阁，由阁求得反应的速率常数，并计算反应的半衰期。（如做了多个温度点的数据，则）在不同温度测定出不

8、同的速率常数，丼以阿仑尼乌斯公式计算反应的活化能：=RT2^-dT式中的微分值用lnk-T关系曲线的斜率求得。实验注意事项：本次实验温度调到30摄氏度（25度时反应较慢）。测定时调节三分视野屮的暗场，才能获得比较准确的数裾，注意旋光度小数部分的数裾从游标尺上读取，并精确到0.05分度。先读到零点值，以后读的数据要扣除零点校正值。移取溶液时不要把移液管搞错混合时，注意试管容积只比50ml多一点点，.R.试管口较大，并不适宜倒溶液，别倒到外湘。往旋光管中倒溶液时，注意别倒到外而。倒时留一些空隙，注意旋光管盖子的装配

9、方法。从恒温槽屮取出旋光管吋，川抹布擦一下外面的水，再川面纸把管子W端的水擦净，如不擦净的话，视场会不清晰。木次实验数裾读取时，间隔5分钟的读8-10次，冉间隔10分钟读34次。可在第4分钟或第9分钟取出旋光管，待擦净后放入旋光仪调节视场，差不多在一分钟读取数据。读完后立即再放到恒温水浴中去。最后完全反应的在十五分钟内读3-5次（不变即可）。在实验间隙中，将带冇剩余溶液的试管先放到水浴