蔗糖水解反应实验报告

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1、一、实验预习（30分）1.实验装置预习（10分）年月口指导教师（签字）成绩2.实验仿真预习（10分）年月H指导教师（签字）成绩3.预习报告（10分）指导教师（签字）成绩（1）实验目的1.测定蔗糖水解反应的速率常数和半衰期。2.了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系。3.了解旋光仪的基本原理，幷掌握其正确的操作技术。（2）实验原理蔗糖在水中转化成葡萄糖与果糖，其反应方程式为Cl2H22011+H2O=C6H1206+C6H1206为使水解反应加速，反应常常以H+为催化剂，故在酸性介质中进行。由于在较稀的

2、蔗糖溶液中，水是大量的，反应达到终点时，虽有部分水分子参加反应，但可认为其没有改变。因此，在一定的酸度下，反应速度只与蔗糖的浓度有关，所有本反应可视为一级反应。该反应的速度方程为：—dt/dc=KC积分后：ln（Co/C）=Kt或lnC=—kt+lnC。式中，Co为反应开始时蔗糖的浓度；C为时间t时的蔗糖浓度，K为水解反应的速率常数。从上式中可以看出，在不同的时间测定反应物的浓度，并以InCt对t作图，可得一条直线，由直线斜率即可求出反应速率常数K。然而反应是不断进行的，要快速分析出某一时刻反应物的浓度

3、比较困难。但根据反应物蔗糖及生成物都具有旋光性，且他们的旋光性不同，可利用体系在反应过程中旋光度的改变来量度反应的进程。旋光度与浓度呈正比，且溶液的旋光度为各组分的旋光度之和(加和性)。若以aO,at,分别为时间0,t,00时溶液的旋光度，则可导出：CO*(a0—a00),Ct*(at—a°°)所以可以得出：In(a0—ci00)/(at—ci00)=kt即：In(at—a00)=—kt+In(a0—a©o)上式中In(at—ag)对t作图，从所得直线的斜率［1卩可求得反应速度常数Ko一级反应的半衰期则

4、用下式求取：2/lt=ln2/k=0・693/k(3)简述实验所需测定参数及其测定方法：1、温度设定与准备(1)将旋光仪电源开启预热lOmino(1)将超级恒温槽的温度调节到25°Co2、溶液配制与恒温称取10g蔗糖于烧杯中，加蒸馄水溶解，移至50mL容量瓶定容至刻度，用移液管吸取25mL蔗糖溶液注入一锥形瓶中，将两个锥形瓶用玻璃塞或橡皮塞盖好后，置于25°C的恒温槽中恒温10〜15min。3、蔗糖水解反应过程中Qt的测定将恒温后的两个锥形瓶取出，将HC1溶液倾倒至蔗糖溶液中。倾倒的同时，开始用秒表计时

5、，然后将两锥形瓶互相倾倒2〜3次，使溶液混合均匀。用少许混合液荡洗旋光管2〜3次，然后将溶液置于旋光仪中,测试溶液的旋光度。从混合计时起，分別选择在2,4,6,8,10,15,20,30,40,50min时处进行测定。4、a00的测定将步骤4中的剩余混合液置于50〜60°C的水浴中加热30min,以加速水解反应，然后冷却至实验温度，测其旋光度，可以将该测量值做为a00的值。(3)实验操作要点：1.蔗糖在配制溶液前，需先经380K烘干。2.在进行蔗糖水解速率常数测定以前，要熟练掌握旋光仪的使用，能正确而迅

6、速地读出其读数。3.旋光管管盖只要旋至不漏水即可，过紧的旋钮会造成损坏，或因玻片受力产生应力而致使有一定的假旋光。1.旋光仪中的钠光灯不宜长时间开启，测量间隔较长时，应熄灭，以免损坏。2.反应速率与温度有关，故叉形管两侧的溶液需待恒温至实验温度后才能混合。1.实验结束时，应将旋光管洗净干燥，防止酸对旋光管的腐蚀。二、实验操作及原始数据表（20分）1.实验数据记录：51015203050a15.28515.11514.92514.70014.22013.025U8=-5.080指导教师（签字）成绩三、数据

7、处理结果（30分）1.由实验数据用excel作图分别求岀反应速率常数k。K*=0.0015K二0.003451.由反应速率常数K求出半衰期t“2。tl/2=In2/k=200.91min四、思考题（20分）1.为什么可用蒸憎水来校正旋光仪的零点？答：因为蔗糖溶液是用蒸谓水配制的，用蒸傭水调零点已经减去了蒸傭水的影响。2.在旋光度的测量中为什么要对零点进行校正？它对旋光度的精确测量有什么影响？在本实验中，若不进行校正对结果是否有影响？答：零点校正是为了避免因仪器问题引发的误差，使用蒸倔水（旋光度为零）进行

8、校正，保证测出的旋光度准确。蔗糖水解其实不需要校正，因为我们使用的是t时刻的旋光度减去t+At时刻的旋光度，差值本身已经消除了零点误差，所以不会有影响。3.为什么配制蔗糖溶液无必要用分析天平称量？答：此反应对蔗糖为一级反应，利用实验数据求k时不需要知道蔗糖的初始浓度。所以配溶液时可用粗天平称量。若蔗糖中的不纯物对反应木身无影影响，则对实验结果也无影响。