201014370138 馬琳 蔗糖水解反應(yīng)速率常數(shù)的測定

1、學(xué)號：201014370138成績： 基礎(chǔ)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)報告實(shí)驗(yàn)名稱： 蔗糖的水解反應(yīng)速率 應(yīng)用化學(xué)師范班 班級 03 組號實(shí)驗(yàn)人姓名： 馬琳 同組人姓名： 伍星、朱玥珺 指導(dǎo)老師： 李旭老師 實(shí)驗(yàn)日期：2012-10-17 湘南學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)系一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、測定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)和半衰期；2、了解該反應(yīng)的反應(yīng)物濃度與旋光度之間的關(guān)系；3、了解旋光儀的基本原理，掌握旋光儀的正確使用方法。最重要的是掌握旋光儀的校正方法和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的作圖處理方法。二、主要實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)所用定律、公式以及有關(guān)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)：C12H22O11（蔗糖）+H2O C6H12O6 (葡萄糖)+ C6H12O6（果糖）

2、蔗糖 葡萄糖 果糖 體系旋光度右旋 右旋 左旋+66.6º +52.5º -91.9º t=0濃度c0 0 0 0（正） t=t c0c c c t t= 0 c0 c0 （負(fù)）反應(yīng)時間t=0 時,旋光度     0=K反c0反應(yīng)時間t=t 時,旋光度 t=K反c+K生（c0-c）反應(yīng)時間t=時, 旋光度  =K生c0 聯(lián)立求解以上三式可得到以下直線方程：ln(t-)=-kt+ln(0-) 以 ln(t-) 對t 作圖得一直線，由直線斜率可求得反應(yīng)速率常數(shù)k。由于蔗糖液較稀，水是大量的，反應(yīng)達(dá)終點(diǎn)時，雖然

3、有部分水分子參加了反應(yīng)，但與溶質(zhì)（蔗糖）濃度相比可以認(rèn)為它的濃度沒有改變。因此，在一定的酸度下，反應(yīng)速度只與蔗糖的濃度有關(guān)，所以該反應(yīng)可視為一級反應(yīng)（動力學(xué)中稱之為準(zhǔn)一級反應(yīng)），表示為： 半衰期：三、 實(shí)驗(yàn)儀器及試劑（記錄所用儀器型號、藥品規(guī)格和溶液濃度）旋光儀、超級恒溫槽、秒表、量筒（50cm3）、移液管（50cm3）、洗耳球、洗瓶（250cm3）、蔗糖（分析純）、4.0mol·dm-3HCl溶液 四、簡述實(shí)驗(yàn)步驟 1、了解和熟悉旋光儀的構(gòu)造、原理和使用方法； 2、使用旋光儀時，先接通電源，在開啟電源開關(guān)，使鈉光燈點(diǎn)亮預(yù)熱5min,待鈉光燈發(fā)光正常（黃色鈉光）后才能開始測量； 3、

4、調(diào)試恒溫槽55±0.1 ； 4、校正旋光儀的零點(diǎn)：用蒸餾水將旋光管洗凈并注滿，調(diào)整旋光度數(shù)值旋鈕，使儀器二分視場顏色一致，讀取旋光度數(shù)值，做零點(diǎn)； 5、溶液的配制：用臺秤稱量12.5g蔗糖溶于50m水中，配制成20%的蔗糖溶液； 6、旋光度at的測定：將旋光管放入旋光儀中，測量不同水解時刻溶液旋光度at的值，每隔2分鐘讀一次數(shù)，測次，之后四分鐘讀一次，五分鐘讀五次，十五分鐘讀一次（共一十五組數(shù)據(jù)）?；蚴剐舛葹樨?fù)值為止； 7、將剩余樣品倒入錐型瓶中，在55 水中加熱一個小時，冷卻至室溫后，測量旋光度a。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理1.原始數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)處理 T=22時間t/min24681

5、0121416t /(°) +13.85+12.85+10.95+9.40+7.95+6.85+5.50+5.00(t-)/(°)+18.50+17.50+15.60+14.05+12.60+11.50+10.15+9.65ln(t-)/(°)2.9362.8592.7482.6432.5342.4422.3172.267時間t/min 20253035404560t/(°) +2.40+0.50-0.80-1.70-2.50-2.90-4.10-4.65(t-)/(°)+7.05+5.15+3.85+2.95+2.15+1.75+0.55ln

6、(t-)/(°)1.9531.6391.3481.0820.7650.560-0.5982、以ln（at- a）對t作圖,并由直線的斜率求出反應(yīng)速率常數(shù)k由圖可知，斜率為-0.05624.所以k值為0.05624min-13、由k值計算該反應(yīng)的半衰期： 六、結(jié)果討論 由實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)，經(jīng)計算得到一級反應(yīng)的半衰期為739.32s。 本實(shí)驗(yàn)是測定蔗糖水解反應(yīng)速率常數(shù)，實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意： 1、裝樣品時，將玻璃蓋片沿管口輕輕推上改好，再將旋光管管蓋旋至不漏液體或沒有氣泡即可，不要用力過猛，以免壓碎玻璃片； 2、在測定a 時，通過加熱使反應(yīng)速度加快轉(zhuǎn)化完全，但加熱溫度不要超過60，大約60分鐘后基本分解完全； 3、由于酸對儀器有腐蝕，操作時應(yīng)特別注意，避免酸液滴漏到儀器上，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要用蒸餾水將旋光管洗凈。七、思考 1、在本實(shí)驗(yàn)中，若不進(jìn)行校正對結(jié)果是否有影響？ 答：本實(shí)驗(yàn)在數(shù)據(jù)處理時，用旋光度的差值進(jìn)行作圖和計算，儀器精度誤差可以抵消不計，故若不進(jìn)行零