文档介绍：蔗糖比旋光度的测定实验报告浙江万里学院生物与环境学院化学工程实验技术实验报告实验名称:蔗糖水解反应速率常数的测定一、实验预****实验目的 ,测定其反应率度常数。、掌握使用方法。实验原理蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为: C12H22O11+H2O 为使水解反应加速,反应常常以H3O+为催化剂,故在酸性介质中进行。水解反应中,水是大量的,反应达终点时,虽有部分水分子参加反应,但与溶质浓度相比可认为它的浓度没有改变,故此反应可视为一级反应,其动力学方程式为: dc??kcdt 或?lg tc 式中:c0为反应开始时蔗糖的浓度;c为时间t时蔗糖的浓度。 1ln2当c?c0时,t可用t1/2?表示,即为反应的半衰期。 2k上式说明一级反应的半衰期只决定于反应速度常数k,而与起始浓度无关,这是一级反应的一个特点。蔗糖及其水解产物均为旋光物质,当反应进行时,如以一束偏振光通过溶液,则可观察到偏振面的转移。蔗糖是右旋的,水解的混合物中有左旋的,所以偏振面将由右边旋向左边。偏振面的转移角度称之为旋光度,以?表示。因此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。溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的种类、浓度、液层厚度、光源的波长以及反应时的温度等因素有关。为了比较各种物质的旋光能力。引入比旋光度[?]这一概念,并以下式表示: C6H12O6+C6H12O6 蔗糖葡萄糖果糖? [?]=l?c tD 式中:t为实验时的温度;D为所用光源的波长;?为旋光度;l为液层厚度;c为浓度, 式可写成: [a]tD? a l?m 或 t a?[a]Dl?c 由式可以看出,当其他条件不变时,旋光度a与反应物浓度成正比,即' a?Kc 式中:K'是与物质的旋光能力、溶液层厚度、溶剂性质、光源的波长、反应时的温度等有关的常数。 200[a]?蔗糖是右旋性物质,产物中葡萄糖也是右旋性物XX00 质,果糖是左旋性物质。因此当水解反应进行时,右旋角不断减小,当反应终了时体系将经过零变成左旋。因为上述蔗糖水解反应中,反应物与生成物都具有旋光性。旋光度与浓度成正比,且溶液的旋光度为各组成旋光度之和。若反应时间为0、t、?时溶液的旋光度为a0、at、a?则由式即可导出: c0?K(a0?a?) c?K(at?a?)将、式代入式中可得: ?a?k?lg tat?a?将上式改写成: k ?t?lg(a0?a?) (0?a?)对t作图可得一直线,由直线的由式可以看出,如以lga lg(a0?a?)?? 斜率即可求得反应速度常数k。本实验就是用旋光仪测定at、a?值,通过作图由截距可得到a0。简述实验所需测定参数及其测定方法: 取浓盐酸于烧杯中,加入少量蒸馏水混合,转移到50ml容量瓶,定容至50ml,摇匀静置。取10g于烧杯中,加入少量蒸馏水混合,转移到50ml容量瓶,定容至50ml,摇匀静置。分别将2溶液倒入烧杯中,将盐酸溶液倒到蔗糖溶液中,溶液倒入一半时开始计时,然后分别测反应5min、10min、15min、20min、30min、50min时的旋光度值。将剩下的溶液放入60℃左右的水浴中温热30min,以加速水解反应,然后冷却至实验温度。测得旋光度值为α∞实验操作要点: 1、装上溶液后的样品管内不能有气泡产生,样品管要密封好,不要发生漏液现象; 2、样品管洗涤及装液时要保管好玻璃片和橡皮垫圈,防止摔碎或丢失;3、配制蔗糖溶液时要注意使蔗糖固体全部溶解,并充分混均溶液;4、测定α∞时,要注意被测样品在50~60℃条件恒温50min后(但不能超过60℃,否则有副反应发生),移到超级恒温器中再恒温20min; 5、必须对旋光仪调零校正,若调不到零,需要进行数据校正。二、实验操作及原始数据表 : 温度:13℃;盐酸浓度:2mol·L-1;α∞:-三、数据处理结果 (αt-α∞)对t作图,由所得直线的斜率求出反应速率常数k。。。由 lg(a0?a?)?? k ?t?lg(a0?a?)得,k=?=?10?3 由t1/2? ln2ln2得,t1/2==-?10 四、思考题 1. 实验中,为什么用蒸馏水来校正旋光仪的零点?在蔗糖转化反应过程中,所测的旋光度αt是否需要零点校正?为什么? ,测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期; 了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系;了解旋光仪的基本原理,掌握旋光仪的使用方法。,反应式如下:C12H22O11+H2O→C6H12O6+C6H12O6(1) 为使水解反应