A14 旋光度法测定蔗糖酸催化转化反应的速率常数.doc

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1、姓名:格桑学号：1451544院系：材料科学与工程学院班级：材料一班课程名称：物理化学实验名称旋光度法测定蔗糖酸催化转化反应的速率常数实验日期：20166.2合作人：陈俪唯1451542天气：阴A14旋光度法测定蔗糖酸催化转化反应的速率常数Abstract:Theexperimentwewillusereactionkineticsofsucrosetoglucoseandfructosecatalyzedbyhydrochloricacidinthepresenceofhydrochloricacidwasdeterminedbytheop

2、ticalrationmethod.实验目的1，了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法2，了解反应的反应浓度与旋光度之间的关系3，测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期实验原理蔗糖在H+催化的条件下进行水解反应：C12H22O11+H20—H+——>C6H12O6+C6H12O6(蔗糖)（葡萄糖）（果糖）蔗糖转化反应实际上是一个二级反应，实验中H20和H+均过量可认为浓度不变，故速率方程可表示为：-dC/dt=KobsC[C12H22O11]其中KC为表观速率常数，故该反应可看作一级反应处理，则：lnC=lnCO-KobsC（1）t1/2

3、=ln2/Kobs由于反应不断进行时浓度不易测得，引入旋光度，通过体系旋光度的变化来度量反应进程。蔗糖是右旋性物质，比炫光度为[α]2D0=66.6度,葡萄糖亦为右旋性物质，比旋光度为[α]2D0=52.5度，果糖是左旋性物质，比旋光度为[α]2D0=-91.9度。反应过程中，体系旋光度从正值一直减小为负值，并达到左旋最大值α∞至反应结束。时刻t，蔗糖浓度为C,旋光度为：αt=αoc/co+α∞(co-c)/co结合式（1），得：ln（αt-α∞）=-Kobst+ln（α0-α∞）测定αt和α∞的值，作直线可求得Kobs。仪器试剂WXG-4型

4、旋光仪一台，超级恒温槽一台，旋光管一支，停表一块，25ml移液管、10ml移液管各两支，50ml具特氟隆活塞滴定管两支，250ml锥形瓶两个，50ml量筒一只，100ml烧杯一只；蔗糖（AR级），盐酸，硫酸，乙酸实验装置实验步骤1、量取样品：用两支25ml移液管分别移取25ml准备好的蔗糖溶液和盐酸置于两只锥形瓶中。2、混合样品：将盐酸倒入蔗糖溶液中，至加入一半时，启动停表开始计时，完全倒入后，迅速摇匀混合物，然后将混合液装满经润洗的旋光管，除去气泡或将气泡赶出观察区，盖好玻璃片，旋紧套盖。3、测定体系旋光度：按擦净旋光管，立即置于旋光仪中，

5、测定时间t时的溶液旋光度。第一个数据在2min时测定，反应开始的15mins内，每隔1min测定一次，之后可加宽时间间隔，直至旋光度到负值为止。测定时要迅速并记录好时刻t和旋光度αt。4、α∞的测定：旋光管中反应液倒入锥形瓶，加塞后置于50摄氏度恒温箱中反应完全并测定α∞，测量三次取平均值。5、结束：清理药品，整理仪器。数据的记录与处理α∞=-3.35a0=12.40蒸馏水0时间/minαt时间/minαt211.20184.30310.75203.75410.20223.2559.75242.5069.5262.0579.25281.958

6、8.90301.2098.60320.75107.9340.25126.75360.15145.90380.05165.2540-0.852、at-t图像3、ln(at-α∞)-t图2、半衰期：t1/2=ln2/Kobs≈13.32975思考题1、除了蔗糖浓度、酸浓度和温度外，还有什么因素影响蔗糖转化反应的速率？答：催化剂氢离子的浓度、溶剂、搅拌情况、酸碱性也会影响2、如何判断某一旋光物质是左旋还是右旋？答：把样品配成溶液装在旋光管中，放在旋光仪中测定。如果旋光平面向左偏了，就是左旋，反之则是右旋。在自动旋光仪中，读数为负是左旋，读数为正是右

7、旋。2、混合蔗糖溶液和盐酸溶液时，我们将盐酸加到蔗糖溶液里去，可否将蔗糖溶液直接加到盐酸里？为什么？答：不可以。由于反应中水是大量的，消耗的水可忽略不计，所以该反应可看作是一级反应。反应速率只与蔗糖的浓度有关。盐酸只作催化剂。如果将蔗糖加入盐酸中，蔗糖的起始浓度就是一个变化的值，而且先加入的蔗糖会先水解，影响起始浓度和反应速率。只有将盐酸加入到蔗糖溶液中，所有实验才是在相同条件下进行的