蔗糖水解平衡常數的测定.docVIP

学号： 基础物理化学实验报告 实验名称: 蔗糖水解平衡常数的测定 班级：应化 一 班 2 组号 实验人姓名： 同组人姓名： 指导老师： 实验日期:2013年10月14日 一、实验目的： 1、 根据物质的光学性质研究蔗糖水解反应，测定其反应速度常数 2、了解旋光仪的基本原理、掌握使用方法 基本原理： 1.蔗糖的转化为一级反应 蔗糖在H+催化作用下水解或葡萄糖和果糖，反应方程式为： C12H22O11 + H2OC6H12O6 + C6H12O6 蔗糖 葡萄糖 果糖 由于在较稀的蔗糖溶液中，水是大量的，反应过程中水的浓度可以认为不变，因此在一定酸度下，反应速度只与蔗糖的浓度有关，而反应速度与反应物浓度的一次方成正比的反应称为一级反应，故蔗糖的转化反应视为一级反应。 (1)反应速度公式和半衰期 —反应速度常数，为单位浓度是的反应速度,—反应速度。 也可以写为 反应时间，为时间 时蔗糖的浓度。 当反应进行一半所用的时间称为半衰期，用t1/2表示， 旋光度与比旋光度 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： （1） 式中： 为实验时的温度；为所用光源的波长；为旋光度；为液层厚度（常以10cm 为单位）；为浓度（常用100溶液中溶有克物质来表示），式（1）可写成： （2） 或 （3） 由（3）式可以看出，当其他条件不变时，旋光度与反应物成正比，即 式中：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系的常数。 蔗糖是右旋性物质（比旋光度66.6°），产物中葡萄糖也是右旋性物质（比旋光度52.5°），果糖是左旋性物质（比旋光度-91.9°）。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。 2.2旋光度变化与浓度变化的对应关系 蔗糖水解反应中，反应物与生成物都有旋光性，旋光度与浓度成正比，且溶液的旋光度为各旋光度的和（加和性）。若反应时间为0，t,∞时溶液旋光度各为，，。可推导出： ， 为开始时蔗糖的右旋角；为反应进行到 时的混合物的旋角； 为水解完毕时的左旋角。可用（）代表蔗糖的总量，（）代表时的蔗糖量。 简单的推导证明方法可以如图示看出 正比， 正比 3.反应速度常数k的求法 以ln(?t-??)对t作图,由图所得直线斜率求k值，进而求半衰期t1/2。 以ln(?t-??)对t作图,由图所得直线斜率求k值，进而求半衰期t1/2。 仪器和试剂 四、实验步骤：、校正旋光度仪零点 打开旋光度仪器预热几分钟，旋光管内注满蒸馏水，旋紧套盖，用纸擦净两端玻璃片，放入旋光仪内，盖上槽盖。调节目镜使视野清晰。然后旋转检偏镜能观察到明暗相等的三分视野为止，记下刻度盘读数，重复操作三次，取其平均值，此即为旋光仪零点。测毕取出旋光管，倒出蒸馏水。 蔗糖水解过程中的测定、 的测定 将反应剩余的混合液置5?C的热水浴中，温热分钟，以加速转化反应的进行，然后冷却，再恒温至25?C，测旋光度，此值即为反应终了时的旋光度。 5、实验结束时，立刻将旋光管洗净干燥，以免酸对旋光管的腐蚀。 五、数据记录和处理 实验温度 ℃ HCl浓度 =-4.500 1.实验数据填入下表 lg(αt-α∞）=，则k=-2.303*(-0.0136)=0.0313 实验分析： 实验刚开始时，时间没有把握得太好，造使实验刚开始时出现了一定的误差！ 实验过程中，旋光仪的镜片应保持干净！ 实验过程当中，将样品管放入旋光仪内，放入样品管时，使管中残留的微小气泡进入凸出部分，否则会影响实验。 成绩：