蔗糖水解速率常数的测定

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1、西安石油大学化学实验报告课程名称物理化学实验(Ⅱ)实验名称蔗糖水解速率常数的测定姓名禹成军学号201008040128专业班级化学1001指导老师杨鹏辉实验日期2012年12月4日实验地点西安石油大学本部第二实验楼402一、实验目的1、了解旋光仪的结构、原理和测定旋光物质旋光度的原理;正确掌握旋光仪的使用方法。2、利用旋光仪测定蔗糖水解反应的速率常数。二、实验原理在本实验中,把一定浓度的蔗糖溶液与一定浓度的盐酸溶液等体积混合,用旋光仪测定旋光度随时间的变化,然后推算蔗糖水解的程度,因为蔗糖具有右旋光性,比旋光度=,而水解产生的葡萄糖为右旋性物质,其比旋光度为=52.7.

2、;果糖为左旋光性物质,其比旋光度为=-92.。由于果糖的左旋性比较大,故反应进行时,右旋数值逐渐减小,最后变成左旋,因此蔗糖水解又称为转化作用。旋光度的大小与溶液中被测物质的旋光性、溶剂性质、光源波长、光源所经过的厚度、测定时温度等因素有关。当这些条件固定时,旋光度a与被测溶液的浓度呈直线关系,所以=(当t=0蔗糖未转化的旋光度)(1)=(当t=蔗糖全部转化的旋光度)(2)=+(当t=t蔗糖浓度为(a-x)时的旋光度)(3)式中:为生成物与反应物的比例常数;为反应物起始浓度也是水解结束生成物的浓度;x为t时生成物的浓度。由(1)、(2)、(3)式得(4)结合速率方程公式

3、得lg(5)将上式整理得lg()=-(6)故只要测出蔗糖水解过程中不同时间的旋光度,以及全部水解后的旋光度,以对t作图,可由直线斜率求出速率常数k0测出不同温度的k值,可利用阿伦尼乌斯公式求出反应在该温度范围内的平均活化能,即:三、仪器与药品WZZ-2B型自动旋光仪及其附件1套;叉形反应管2只;HK-2A型超级恒温槽及其附件1套;停表1只;100ml容量瓶1只;25ml容量瓶3只;25ml胖肚移液管1支;25ml刻度移液管1只;50ml烧杯1只;洗瓶1只;洗耳球1个。蔗糖(CP);盐酸1.8mol/L四、实验步骤1.打开恒温槽,调节温度至25℃。2.使用旋光仪测出蒸馏水

4、的旋光度为a=0.00。3.用移液管吸取20%的蔗糖溶液25ml于烧杯中,再用移液管移取25ml的盐酸(1.8mol/L,在将盐酸加入蔗糖溶液中的同时开始计时并恒温10min,且使溶液混合均匀。4,用以恒温的溶液润洗旋光管2-3次,然后用此溶液装满旋光管,勿留下气泡。10min时开始测定,记录刻度盘读数,并每隔5min记录一次数据,至70min。5.同步骤2配制溶液将并放入55℃水浴锅中恒温1h后,将溶液冷却至35°,测定此时溶液的旋光度即为。6.调节恒温槽温度为35℃(恒温5min,时差3min,至44min),步骤同上测定旋光度、并记录数据。五、实验注意事项1、蔗糖

5、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,能正确而迅速的读出其数据。3、旋光管管盖只要旋至不漏水即可,旋的过紧会导致损坏,或使玻片受力而产生力致使有一定的假旋光。4、旋光仪中的钠光灯不宜长时间开启,测量间隔较长时,应熄灭避免损坏。5、反应速率与温度有关,故需恒温后才能将两个液体混合。6、实验结束时,应将旋光管洗净干燥,防止酸对旋光管的腐蚀。六、实验数据记录与处理T=308Kt/min8.00011.00014.00017.00020.00023.000α11.6059.9258.3256.9205.6904.58015

6、.81514.13512.53511.1309.9008.7901.1991.1501.0981.0460.9960.944t/min26.00029.00032.00035.00038.00041.000α3.6652.7952.0351.3500.7400.1887.8757.0056.2455.5604.9504.3980.8960.8450.7960.7450.6950.643T=298Kt/min10.00015.00020.00025.00030.00035.000α11.51010.7009.9309.1808.4507.79516.13015.32014

7、.55013.80013.07012.4151.2081.1851.1631.1401.1161.094t/min40.00045.00050.00055.00060.00065.000α7.1156.5155.9205.3654.8204.31011.73511.13510.5409.9859.4408.9301.0691.0471.0230.9990.9750.951由lg()=-Y(308K)=1.33304-0.01681XY(298K)=1.25606-0.00467X得:k(308K)=0.01681×2.303=38.71×

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