文档介绍：一级反应——蔗糖的水解
一、实验目的
了解蔗糖水解反应体系中各物质浓度与旋光度之间的关系。
测定蔗糖转化的反应速率常数和半衰期。
了解旋光仪的基本原理,掌握使用方法。(请参阅物理化学教材P307、346;实验教材P206)
t =0时刻蔗糖浓度
二、实验原理
准一级反应
cH2O>>c蔗
蔗糖(右旋) 果糖(左旋) 葡萄糖(右旋)
反应速率常数
t 时刻蔗糖浓度
(1)
反应的半衰期:反应物浓度降低为其初始浓度一半时所需要的时间。
蔗糖及其转化产物均具有旋光性,可利用反应过程中体系的旋光度变化来度量反应进程。
蔗糖(右旋) 果糖(左旋) 葡萄糖(右旋)
t1/2=ln2/k (2)
c:质量浓度/g·mL-1
l:样品管长度/cm
一定条件下,旋光度与反应物浓度线性相关。
旋光度与比旋光度的关系:
α= Kc (3)
α=[α] lc/10 (4)
K:比例常数
反应物的比例常数
生成物的比例常数
反应体系在反应过程中(t时刻)的旋光度
反应体系在初始旋光度(t=0)
(5)
(6)
(7)
k
将(8)、(9)代入(1)
作(αt-α∞)~t图,由直线斜率求k 。
t1/2
(8)
(9)
(10)
三、实验步骤
、原理和使用方法
1—底座 2—电源开关 3—刻度盘手轮 4—放大镜盘
5—视度调节螺旋 6—刻度盘游标 7—镜筒 8—镜筒盖 9—镜盖手柄 10—镜盖连接圈 11—灯罩 12—灯座
2. 用蒸馏水校正旋光仪的零点。
3. 测定反应过程中反应体系的旋光度αt 。
5g蔗糖+25mL水
溶解,过滤
滤液
+
·L-1
盐酸溶液
混合,装入旋
光仪样品管,
放入旋光仪
计时,读数记录
0~20min: 每隔2min测量一次旋光度
20~40min: 每隔5min测量一次旋光度
40~100min: 每隔10min测量一次旋光度
剩余混合液60℃水浴中温热30 min测旋光度
α∞
四、实验注意事项
实验所用的HCl溶液应准确配置,并准确量取。
整个实验过程应保持恒温。反应液需要预先恒温,混合后的操作要迅速。
避免反应液装入旋光管时产生气泡。
用水浴加热反应液时,温度不宜过高,以免产生副反应,使溶液变黄。