A14 旋光法測(cè)定蔗糖酸催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)

1、姓名:格桑 學(xué)號(hào)：1451544 院系：材料科學(xué)與工程學(xué)院 班級(jí)：材料一班 課程名稱：物理化學(xué)實(shí)驗(yàn) 名稱旋光度法測(cè)定蔗糖酸催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù) 實(shí)驗(yàn)日期：2016 6.2合作人：陳儷唯 1451542 天氣：陰A14旋光度法測(cè)定蔗糖酸催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)Abstract: The experiment we will use reaction kinetics of sucrose to glucose and fructose catalyzed by hydrochloric acid in the presence of hydrochloric acid was determine

2、d by the optical ration method.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，了解旋光儀的基本原理，掌握旋光儀的正確使用方法2，了解反應(yīng)的反應(yīng)濃度與旋光度之間的關(guān)系3，測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)和半衰期實(shí)驗(yàn)原理蔗糖在H+催化的條件下進(jìn)行水解反應(yīng)：C12H22O11+H20H+>C6H12O6+C6H12O6 (蔗糖) （葡萄糖） （果糖）蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)實(shí)際上是一個(gè)二級(jí)反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)中H20和H+均過量可認(rèn)為濃度不變，故速率方程可表示為：-dC/dt=KobsCC12H22O11其中KC為表觀速率常數(shù)，故該反應(yīng)可看作一級(jí)反應(yīng)處理，則：lnC=lnCO-KobsC（1）t1/2=ln2/Kobs由于反

3、應(yīng)不斷進(jìn)行時(shí)濃度不易測(cè)得，引入旋光度，通過體系旋光度的變化來(lái)度量反應(yīng)進(jìn)程。蔗糖是右旋性物質(zhì)，比炫光度為2D0=66.6度,葡萄糖亦為右旋性物質(zhì)，比旋光度為2D0=52.5度，果糖是左旋性物質(zhì)，比旋光度為2D0=-91.9度。反應(yīng)過程中，體系旋光度從正值一直減小為負(fù)值，并達(dá)到左旋最大值至反應(yīng)結(jié)束。時(shí)刻t，蔗糖濃度為C,旋光度為：t=oc/co+(co-c)/co結(jié)合式（1），得：ln（t-）=-Kobst+ln（0-）測(cè)定t和的值，作直線可求得Kobs。儀器試劑WXG-4型旋光儀一臺(tái)，超級(jí)恒溫槽一臺(tái)，旋光管一支，停表一塊，25ml移液管、10ml移液管各兩支，50ml具特氟隆活塞滴定管兩支，25

4、0ml錐形瓶?jī)蓚€(gè)，50ml量筒一只，100ml燒杯一只；蔗糖（AR級(jí)），鹽酸，硫酸，乙酸實(shí)驗(yàn)裝置 實(shí)驗(yàn)步驟1、量取樣品：用兩支25ml移液管分別移取25ml準(zhǔn)備好的蔗糖溶液和鹽酸置于兩只錐形瓶中。2、混合樣品：將鹽酸倒入蔗糖溶液中，至加入一半時(shí)，啟動(dòng)停表開始計(jì)時(shí)，完全倒入后，迅速搖勻混合物，然后將混合液裝滿經(jīng)潤(rùn)洗的旋光管，除去氣泡或?qū)馀葳s出觀察區(qū)，蓋好玻璃片，旋緊套蓋。3、測(cè)定體系旋光度：按擦凈旋光管，立即置于旋光儀中，測(cè)定時(shí)間t時(shí)的溶液旋光度。第一個(gè)數(shù)據(jù)在2min時(shí)測(cè)定，反應(yīng)開始的15mins內(nèi)，每隔1min測(cè)定一次，之后可加寬時(shí)間間隔，直至旋光度到負(fù)值為止。測(cè)定時(shí)要迅速并記錄好時(shí)刻t和旋

5、光度t。4、的測(cè)定：旋光管中反應(yīng)液倒入錐形瓶，加塞后置于50攝氏度恒溫箱中反應(yīng)完全并測(cè)定，測(cè)量三次取平均值。5、結(jié)束：清理藥品，整理儀器。數(shù)據(jù)的記錄與處理=-3.35 a0=12.40 蒸餾水 0時(shí)間/mint時(shí)間/mint211.20184.30310.75203.75410.20223.2559.75242.5069.5262.0579.25281.9588.90301.2098.60320.75107.9340.25126.75360.15145.90380.05165.2540-0.852、 at-t圖像3、ln(at-)-t圖3、 半衰期：t1/2=ln2/Kobs13.32975思考題1、除了蔗糖濃度、酸濃度和溫度外，還有什么因素影響蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率？答：催化劑氫離子的濃度、溶劑、攪拌情況、酸堿性也會(huì)影響2、 如何判斷某一旋光物質(zhì)是左旋還是右旋？答：把樣品配成溶液裝在旋光管中，放在旋光儀中測(cè)定。如果旋光平面向左偏了，就是左旋，反之則是右旋。在自動(dòng)旋光儀中，讀數(shù)為負(fù)是左旋，讀數(shù)為正是右旋。3、 混合蔗糖溶液和鹽酸溶液時(shí)，我們將鹽酸加到蔗糖溶液里去，可否將蔗糖溶液直接加到鹽酸里？為什么？答：不可以。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)