旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数

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1、旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验名称：旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数班组：姓名：同组人姓名：日期：一、实验目的1、掌握旋光仪的正确使用方法，了解反应物浓度与旋光度之间的关系；2、测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期。二、实验原理1、蔗糖在水中转化成葡萄糖与果糖，其反应式为：C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖这是一个二级反应，但在H+浓度和水量保持不变时，反应可视为一级反应，速率方程式可表示为：，积分后可得：由此可知：在不同时间测定反应物的相对浓度，并以㏑c对t作图，可得一直线，由直线斜率即可求得反应

2、速率常数k。2、本实验中的反应物及产物均有旋光性，且旋光能力不同，在溶剂性质、溶液浓度、样品管长度及温度等条件均固定时，旋光度与反应物浓度呈线性关系，即：。反应时间t=0，蔗糖尚未转化：；反应时间为t，蔗糖部分转化：；反应时间t=∞，蔗糖全部转化：，联立上述三式并代入积分式可得：对ｔ作图可得一直线，从直线斜率可得反应速率常数k。三、实验仪器及试剂圆盘旋光仪1台；恒温水浴1台；具塞大试管（50mL）4支；移液管(25mL)2支；锥形瓶（150ml）1个；HCl溶液（）；蔗糖(分析纯)四、实验步骤1、恒温准备：将恒温水浴调至30℃，并令循环水

3、经由旋光仪中玻璃恒温夹套样品管；2、旋光仪调零：①先洗净样品管，将管的一端加上盖子，并由另一端向管内灌满蒸馏水，在上面形成一凸液面；②盖上玻璃片和套盖，玻璃片紧贴于旋光管，此时管内不应有气泡存在。（装样）；③用吸水纸将管外的水擦干，再用擦镜纸将样品管两端的玻璃片擦净，放入旋光仪的光路中；④打开光源，调节目镜聚焦，使视野清晰，再旋转检偏镜至能观察到三分视野（或二分视野）暗度相等为止；⑤记下检偏镜的旋光度，重复测量数次，取其平均值即为零点，用来校正仪器系统误差。当读数圆盘有偏心时，左右两边读数不一致，此时应将左右两边的平均值作为样品的旋光度值

4、。3、测定：①用天平称取20g蔗糖（分析纯）置于烧杯中，加入100mL蒸馏水，使蔗糖完全溶解；②用移液管分别移取25mL的蔗糖溶液和25mlHCl溶液于两支50mL具塞大试管中，加盖，置于恒温水浴约10min；③将HCl溶液倒入蔗糖溶液中，当HCl溶液和蔗糖溶液混合一半时用秒表开始计时，来回倒3—4次使之均匀后，立即用少量反应液润洗样品管两次；④用反应液装满样品管，旋上套盖以不漏水为准，擦干管外液体，放进已预先恒温的旋光仪中，测量各时间的旋光度。（润洗和装样只能用去一半左右的反应液，剩余的用做测量）4、测定：将剩余的反应液置于50—60℃

5、恒温水浴约40min，之后冷却至反应温度，测量，直到数据稳定不变。5、将恒温水浴调至35℃，重复以上实验。五、实验数据处理1、分别在30℃及35℃温度下反应过程中所测得的旋光度与对应时间列表，做-t图：平均校正值α0=0①实验测得的数据：恒温水浴30℃恒温水浴35℃时间t/min旋光度α时间t/min旋光度α311.70411.9049.8058.8559.5567.8069.4077.0079.2586.7089.0096.5098.70106.20108.35115.50118.10125.00127.85134.60137.3014

6、4.30147.20154.00156.95163.60166.70173.20176.45182.80186.20192.50205.50202.30225.00221.80244.70241.30264.55261.00284.10280.40303.50300.00323.0031-0.10342.85362.50382.30402.10431.45461.25490.85520.65550.30580.1061-0.50②校正后的数据：恒温水浴30℃恒温水浴35℃时间t/min旋光度α时间t/min旋光度α311.70411.90

7、49.8058.8559.5567.8069.4077.0079.2586.7089.0096.5098.70106.20108.35115.50118.10125.00127.85134.60137.30144.30147.20154.00156.95163.60166.70173.20176.45182.80186.20192.50205.50202.30225.00221.80244.70241.30264.55261.00284.10280.40303.50300.00323.0031-0.10342.85362.50382.30

8、402.10431.45461.25490.85520.65550.30580.1061-0.50Ⅰ恒温水浴30℃时：=-3.00，其-t图如下：方程式为：α=-0.19231t+10.072