實(shí)驗(yàn)六 蔗糖水解反應(yīng)速率常數(shù)的測定

1、學(xué)院：理學(xué)院 班級(jí)：應(yīng)用化學(xué) 學(xué)號(hào)： 姓名：實(shí)驗(yàn)六蔗糖水解反應(yīng)速率常數(shù)的測定一、目的與要求1. 用旋光法測定蔗糖水解反應(yīng)的速率常數(shù)，掌握測定反應(yīng)速率常數(shù)的基本方法，了解古根亥姆動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)處理方法的原理。 2. 了解旋光儀的基本原理，掌握其使用方法。 二、儀器與試劑 1. 儀器旋光儀1臺(tái); 秒表1塊; 燒杯(150mL2個(gè); 移液管(25mL2只; 2. 藥品鹽酸(二級(jí); 蔗糖(二級(jí)品 。 三、實(shí)驗(yàn)原理在酸性介質(zhì)中蔗糖水解反應(yīng)為:C 12H 22O 11+H2O C6H 12O 6 + C6H 12O 6此反應(yīng)可視為假一級(jí)反應(yīng)。其動(dòng)力學(xué)方程為(1式中，k 為反應(yīng)速率常數(shù);C 為時(shí)間t 時(shí)的反應(yīng)物

2、濃度。 將(1式積分得 :(2式中，C 0為反應(yīng)物的初始濃度。當(dāng)C=1/2C0時(shí)，t 可用t 1/2表示，即為反應(yīng)的半衰期。由(2式可得 :(3蔗糖及水解產(chǎn)物均為旋光性物質(zhì)。但它們的旋光能力不同，故可以利用體系在反應(yīng)過程中旋光度的變化來衡量反應(yīng)的進(jìn)程。溶液的旋光度與溶液中所含旋光物質(zhì)的種類、濃度、溶劑的性質(zhì)、液層厚度、光源波長及溫度等因素有關(guān)。由上式可見，以ln(t - 對(duì)t 作圖為一直線，由該直線的斜率即可求得反應(yīng)速率常數(shù)k 。進(jìn)而可求得半衰期t 1/2。 五、實(shí)驗(yàn)步驟1. 旋光儀零點(diǎn)的校正洗凈旋光管，將管子一端的蓋子旋緊，向管內(nèi)注入蒸餾水，把玻璃片蓋好，使管內(nèi)視野無氣泡存在。再旋緊套蓋，勿

3、使漏水。用吸水紙擦凈旋光管，再用擦鏡紙將管兩端的玻璃片擦凈。放入旋光儀中蓋上槽蓋，打開光源，調(diào)節(jié)目鏡使視野清晰，然后旋轉(zhuǎn)檢偏鏡至觀察到的三分視野暗度相等且較暗為止，記下檢偏鏡之旋轉(zhuǎn)角，重復(fù)操作三次，取其平均值，即為旋光儀的零點(diǎn)（在0左右）。2. 蔗糖水解過程中t 的測定（注：移液管要專用）用25mL 移液管取25mL20%蔗糖溶液置于一清潔干燥的150mL 燒杯中；用另一支25mL 移液管移取25mL3mol/L的HCl 溶液于另一個(gè)150mL 燒杯中，將鹽酸溶液倒入蔗糖溶液，攪拌混合后在到回成鹽酸的燒杯中，反復(fù)幾次使其混合均勻，裝入旋光管，蓋上槽蓋。測量不同時(shí)間t 時(shí)間溶液的旋光度t ，先記下時(shí)間，再讀取旋光度。每隔一定時(shí)間，讀取一次旋光度，開始時(shí)，可每4min 至60min 。測定完畢。七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、數(shù)據(jù)處理與誤差分析【實(shí)驗(yàn)記錄】蔗糖濃度： 20% HCl濃度： 3 moldm-3 【數(shù)據(jù)處理】l n （a t -a t +32）T八、思考題與討論：1在蔗糖溶液和鹽酸溶液混合時(shí)，將鹽酸溶液加到蔗糖溶液里去，是否可以把蔗糖加到鹽酸溶液中去，為什么？答：混合蔗糖溶液和鹽酸溶液是為了測定水解速率常數(shù)的話就不能將蔗糖加入鹽酸中, 由于反應(yīng)中水是大量的，消耗的水可忽略不計(jì)，所以該反應(yīng)可看作是一級(jí)反應(yīng)。反應(yīng)速率只與蔗糖的濃度有關(guān)。鹽酸只作催化劑。如果將蔗糖加入鹽酸中，蔗糖的起始濃度就