文档介绍：化学化工实验中心物理化学实验课件制作:张跃华张其平物理化学实验物理化学实验((EXPERIMENTS OF EXPERIMENTS OF PHYSICAL CHEMISTRY)南通大学南通大学((Nantong UniversityNantong University))蔗糖水解反应速率常数的测定??11、测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期;、测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期;?2、了解旋光仪的基本原理了解旋光仪的基本原理,,掌握旋光仪的正确使用掌握旋光仪的正确使用方法。方法。一、实验目的物理化学实验物理化学实验((EXPERIMENTS OF EXPERIMENTS OF PHYSICAL CHEMISTRY)南通大学南通大学((Nantong UniversityNantong University))蔗糖水解反应速率常数的测定二、实验原理C12H22O11(蔗糖)+H2O → C6H12O6 (葡萄糖)+ C6H12O6(果糖)H+由于蔗糖液较稀,水是大量的,反应达终点时,虽然有部分水分子参加了反应,但与溶质(蔗糖)浓度相比可以认为它的浓度没有改变。因此,在一定的酸度下,反应速度只与蔗糖的浓度有关,该反应可视为一级反应(动力学中称之为准一级反应),表示为:0lnlncktc???半衰期为:??物理化学实验物理化学实验((EXPERIMENTS OF EXPERIMENTS OF PHYSICAL CHEMISTRY)南通大学南通大学((Nantong UniversityNantong University))二、实验原理蔗糖水解反应速率常数的测定HH22OO++CC1212HH2222OO1111((蔗蔗)) C C66HH1212OO66((葡葡) ) ++CC66HH1212OO66((果果))HH++??????蔗糖葡萄糖果糖体系旋光度t=0浓度c0 0 0α0(正)0-cαt t∞ 0c0cα∞(负)+ + -((EXPERIMENTS OF EXPERIMENTS OF PHYSICAL CHEMISTRY)南通大学南通大学((Nantong UniversityNantong University))二、实验原理蔗糖水解反应速率常数的测定反应时间为0 时旋光度α0=K反c0反应时间为t 时旋光度αt=K反c+K生(c0-c)反应时间为∞时旋光度α∞=K生c0联立以上三式可得:ln(αt-α∞)=-kt+ln(α0-α∞)以ln(αt-α∞) 对t作图得一直线,由直线斜率可求得反应速率常数k。物理化学实验物理化学实验((EXPERIMENTS OF EXPERIMENTS OF PHYSICAL CHEMISTRY)南通大学南通大学((Nantong UniversityNantong University))二、实验原理蔗糖水解反应速率常数的测定本实验用(Guggenheim法处理数据)可以不测α∞,测得的α分别用αt和αt+Δ来表示,则有αt-α∞=(α0-α∞)e-ktαt+Δ-α∞=(α0-α∞)e-k(t+Δ)两式相减得:αt-αt+Δ=(α0-α∞)e-kt(1- e-kΔ)取对数得:ln(αt-αt+Δ) = ln[(α0-α∞)(1- e-kΔ)]-kt= -kt+C从上式可以看出,只要Δ保持不变,可视第一项为常,由ln(αt-αt+Δ)对t作图所得直线的斜率即可求得速率常k。Δ可选半衰期的2-3倍,或接近完全反应的时间的一半。本实验可取Δ=30min物理化学实验物理化学实验((EXPERIMENTS OF EXPERIMENTS OF PHYSICAL CHEMISTRY)南通大学南通大学((Nantong UniversityNantong University))蔗糖水解反应速率常数的测定三、实验仪器与药品旋光仪1台超级恒温槽1套秒表1个移液管(25cm3 )2支洗耳球1个洗瓶(250cm3 )1个蔗糖(分析纯)·dm-3HCl溶液物理化学实验物理化学实验((EXPERIMENTS OF EXPERIMENTS OF PHYSICAL CHEMISTRY)南通大学南通大学((Nantong UniversityNantong University))蔗糖水解反应速率常数的测定三、实验仪器与药品旋光仪的构造示意图样品管物理化学实验物理化学实验((EXPERIMENTS OF EXPERIMENTS OF PHYSICAL CHEMISTRY)南通大学南通大学((Nantong Universi