文档介绍：艿序号:6羇袃物理化学实验报告螃蚈姓名:×××蚇院系:化学化工学院袄班级:×××袂学号:×××××××莂指导老师:×××蒇同组者:×××××××××××羆羀螁膈螃实验项目名称:蔗糖水解反应速率常数的测定莃芀一、实验目的羈(1)根据物质的旋光性质研究蔗糖水解反应,测定其反应的速率常数和半衰期;螄(2)了解旋光仪的基本原理,掌握其使用方法。蒁蚀二、实验原理虿蔗糖在水中转化成葡萄糖与果糖,其反应方程式为袆C12H22O11+H2O===C6H12O6+C6H12O6袃为使水解反应加速,反应常常以H+为催化剂,故在酸性介质中进行。由于在较稀的蔗糖溶液中,水是大量的,反应达到终点时,虽有部分水分子参加反应,但可认为其没有改变。因此,在一定的酸度下,反应速度只与蔗糖的浓度有关,所有本反应可视为一级反应。该反应的速度方程为:聿-=KC荿积分后:ln=Kt或㏑C=-kt+㏑C。蚃式中,C。为反应开始时蔗糖的浓度;C为时间t时的蔗糖浓度,K为水解反应的速率常数。羂从上式中可以看出,在不同的时间测定反应物的浓度,并以㏑Ct对t作图,可得一条直线,由直线斜率即可求出反应速率常数K。然而反应是不断进行的,要快速分析出某一时刻反应物的浓度比较困难。但根据反应物蔗糖及生成物都具有旋光性,且他们的旋光性不同,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。薈旋光度与浓度呈正比,且溶液的旋光度为各组分的旋光度之和(加和性)。若以α0,αt,α∞分别为时间0,t,∞时溶液的旋光度,则可导出:袅C0∝(α0-α∞),Ct∝(αt-α∞)蚅所以可以得出:肀㏑(α0-α∞)/(αt-α∞)=kt羈即:㏑(αt-α∞)=-kt﹢㏑(α0-α∞)蚆上式中㏑(αt-α∞)对t作图,从所得直线的斜率即可求得反应速度常数K。螆一级反应的半衰期则用下式求取:蒂=㏑2/k=、仪器和试剂薃仪器:自动指示旋光仪一台;移液管(25mL)2支;超级恒温槽1台;烧杯(150mL)2个;恒温水浴锅1台;吸耳球1个;秒表1块;容量瓶(50mL)1个;锥形瓶(100mL)2个;薁试剂:蔗糖(AR);2mol/L的盐酸溶液。肁膆四、实验操作蚅1、温度设定与准备羃(1)将旋光仪电源开启预热10min。蒀(2)将超级恒温槽的温度调节到25℃。袇2、溶液配制与恒温蚆称取10g蔗糖于烧杯中,加蒸馏水溶解,移至50mL容量瓶定容至刻度,用移液管吸取25mL蔗糖溶液注入一锥形瓶中,将两个锥形瓶用玻璃塞或橡皮塞盖好后,置于25℃的恒温槽中恒温10~15min。肂3、蔗糖水解反应过程中αt的测定罿将恒温后的两个锥形瓶取出,将HCl溶液倾倒至蔗糖溶液中。倾倒的同时,开始用秒表计时,然后将两锥形瓶互相倾倒2~3次,使溶液混合均匀。用少许混合液荡洗旋光管2~3次,然后将溶液置于旋光仪中,测试溶液的旋光度。从混合计时起,分别选择在2,4,6,8,10,15,20,30,40,50,60min时处进行测定。薇4、α∞的测定蒃将步骤4中的剩余混合液置于50~60℃的水浴中加热30min,以加速水解反应,然后冷却至实验温度,测其旋光度,可以将该测量值做为α∞的值。蒄荿莈薅薂螈肈六、数据处理薆蚁室温:℃压强::℃:-:2mol/,为纵坐标作图图1图曲线方程㏑(αt-α∞)=3.-==In2/k=、:水解速率常数与温度,?求速率常数时,所测旋光度是否必须进行零点校正?答:因为蔗糖溶液是用蒸馏水配制的,用蒸馏水调零点已经减去了蒸馏水的影响。,是否影响k值的测定?为什么?答:不会影响;因为蔗糖转化反应对蔗糖为一级反应,本实验是以㏑(αt-α∞)对t作图求k,不需要α0的数值。,为什么将盐酸溶液倒入蔗糖溶液中,而不相反?答:因为如果相反的话,当蔗糖刚到入盐酸重中时导致盐酸过量,是蔗糖迅速反应,是可测数值减少,进而影响实验结果。?答:此反应对蔗糖为一级反应,利用实验数据求k时不需要知道蔗糖的初始浓度。所以配溶液时可用粗天平称量。若蔗糖中的不纯物对反应本身无影影响,