2019物理化学实验报告 蔗糖的转化

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1、物理化学实验报告蔗糖的转化　　物理化学实验报告　　实验名称：蔗糖的转化　　实验日期：20XX年3月29日　　姓名：王一航编号：14—1学号：00927003室温：℃大气压：　　+　　【摘要】蔗糖转化是一级反应，若催化剂H浓度固定，水大量存在，则其反应速率只与蔗糖浓度成正比。本实验利用反应物蔗糖(右旋性)及生成物果糖(左旋性)的旋光度不同，旋光度与物质浓度的正比关系，通过测定反应不同时间的旋光度，拟合lg(αt－α∞)与t关系曲线，即可测定蔗糖转化的反应级数、求得反应速率常数k，并k值计算反应的半衰期t1/2　　1/10　　物理化学实验报告　　【引言】　　一、实验目的：　　1．根据物质的光

2、学性质研究蔗糖转化反应，测定其反应级数、速度常数和半衰期2．了解旋光仪的基本原理，并掌握其正确的操作技术　　二、实验原理：1.一级反应：　　反应速率只与某反应物浓度成正比：—　　dckc，ln(c0/ct)=ktdtK:反应速率常数；ct：反应物在时间t时浓度。　　设反应物起始浓度为a，t时间内已经起反应的反应物浓度为x，则在t时反应速率为：　　-d(a-x)/dt=k(a-x)，积分可得t=1/k*ln(a/a-x)　　半衰期(x=a/2时所需时间)：t1/2=1/k*ln(a/a-1/2a)=/k2.蔗糖反应：　　反应式：C12H22O11+H2OHC6H12O6+C6H12O6　　

3、(蔗糖)　　(葡萄糖)　　(果糖)　　在催化剂H浓度固定、水大量存在下，可认为反应速率只与蔗糖浓度成正比，即为　　一级反应。3.反应的旋光性：　　蔗糖为右旋性，比旋光度D=°，生成物葡萄糖为右旋性，D=°。　　2020+　　果糖为左旋性，D=-°.因为旋光度与反应物浓度成正比=Kc,，可用体系反应过程中旋光度变化测量反应进程。　　蔗糖水解时，右旋角不断变小，反应终了时，体系变成左旋。设最初旋光度为0，最后旋光度为，则有　　0=K反c0;=K生c0　　K反、K生为反应物与生成物比例常数；c0为反应物初始浓度，也即生成物最后浓度。时间t时，蔗糖浓度为c，旋光度为，则t=K反+K生可得c0=　

4、　0K反K生=K，c0=　　′　　tK反K生=K　　′　　带入t=*ln(a/a-x)，可得t=(1/k)*ln/(αt－α∞)）或lg(αt－α∞)=－kt/+lg　　以lg(αt－α∞)对t作图，斜率可求得反应速率常数k　　2/10　　物理化学实验报告　　三、实验方法：　　用旋光仪测定反应体系的旋光度，原理如下：　　光路：起偏镜——石英条——旋光管——检偏镜——刻度盘——望远镜——人眼从钠灯光源发出的光线通过起偏镜成为平面偏振光，在半波片处产生三分视场。如图所示：　　大于或小于零视场　　零视场　　大于或小于零视场当视场中三部分暗度一致时，对应仪器零点，有时仪器存在系统误差，需要进行零

5、点校正。当放入待测溶液的试管后，于溶液的旋光性，使平面偏振光旋转了一个角度，零度视场发生了变化，三分视场的明暗不再一致。此时转动检偏镜一定角度，能再次出现暗度一致的视场。检偏镜第一次黑暗到第二次黑暗的角度差即为被测物质的旋光度。　　【实验部分】一、仪器药品：　　1、仪器：WXG-4圆盘旋光仪、秒表、超级恒温槽、移液管、磨口锥形瓶、量筒、台秤、洗耳球、水浴装置　　2、药品：蔗糖、盐酸　　二、实验步骤：　　1.找旋光仪零点：　　蒸馏水为非旋光性物质，可用来校正仪器的零点。洗净恒温旋光管，加液口加入去离子水至满，此时管内不应有空气泡存在，用滤纸擦管外壁，再用擦镜纸将旋光管两端擦干净。放入旋光仪

6、，打开电源，预热5-10min，钠灯发光正常。调目镜聚焦，使视野清晰；调检偏镜至三分视野暗度相等为止，记录检偏镜旋转角α，重复取平均值，即为仪器零点。将超越恒温槽调至25℃。2.配制蔗糖溶液：　　粗天平称取15g蔗糖溶于75mL蒸馏水，若浑浊应过滤一次。　　3/10　　物理化学实验报告　　3.测定体系的旋光度：　　移液管取25mL蔗糖溶液于100mL干燥锥形瓶，另一只移液管取25mL盐酸于同一锥形瓶，当酸放出一半时按下秒表开始计时。盐酸全倒入后迅速摇匀混合液，迅速用少量混合液洗涤旋光管三次，再装满，擦净后尽快放入旋光仪，测定规定时间的旋光度。　　测量时先将三分视场调节到全暗，立刻记下时间

7、后再读取旋光角。在开始15min内，最好每分钟记录一次读数，以后间隔可加长，直至旋光角右旋变为左旋为止。5．α∞的测定：　　测定旋光角右旋变为左旋后，可将剩余的反应混合物放入55℃恒温槽中加热40min，使反应充分后，再冷却至室温，测定体系的旋光度，连续读数三次平均值。于反应液的酸度很大，因此样品管一定要擦干净后才能放入旋光仪内，以免酸液腐蚀旋光仪，实验结束后必须洗净样品管。　　【实验数据记录及处理】1．蔗糖浓度：　　称量质量为