1、(三)预习报告参考格式 目的要求: (1) 了解旋光仪的基本原理,掌握旋光仪的正确使用方法; (2) 了解反应物浓度与旋光度之间的关系; (3) 测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期。 基本原理:蔗糖在水中转化成葡萄糖与果糖,其反应为:C12H22O11 ( 蔗糖 ) + H2O C 6H12O6 (葡萄糖) + C6H12O6( 果糖 )右旋 右旋 左旋将蔗糖转化反应可看作为一级反应。一级反应的速率方程可由下式表示 :当 C=0.5Co 时,时间 t 可用 t1/2表示,既为反应半衰期:t 1/2 =ln2 / k =0.693 / k 设体系最初的旋光度为: 0= 反Co ( t=0,蔗糖尚
2、未转化 ) 体系最终的旋光度为: = 生Co ( t=,蔗糖已完全转化 ) 最终得到:ln( t- )=-kt+ln( o- ) 显然,以 ln( 0- )对 t 作图可得一直线,从直线斜率即可求得反应速率常数 k。 实验步骤 一、请仔细阅读仪器九“旋光仪”章节,了解旋光仪的构造和原理,掌握使用方法。 二、旋光仪的零点校正三、 反应过程的旋光度的测定四、 的测量五、将恒温水浴和恒温箱的温度调高 5,按上述步骤三和四再测量一套数据。 数据记录 1. 将实验数据记录于下表:温度: c(HCl): :t/min at t/min at a t(min) t t ln( t )t(min) t t l
3、n( t )文献数据温度与盐酸浓度对蔗糖水解速率常数的影响k103/min-1cHCl/molL-1298.2K 308.2K 318.2K0.0502 0.4169 1.738 6.2130.2512 2.255 9.355 35.860.4137 4.043 17.00 60.620.9000 11.16 46.76 148.81.214 17.455 75.97 -E=108kJmol-1注意事项 1、反应溶液腐蚀性很强,不要滴在仪器上,实验完毕要洗干净样品管。2、测量完毕的溶液要倒入烧杯中,以防丢失样品管的盖玻璃。3、为确保能尽快读出第一个数据,事先要熟悉装样方法和旋光值的读法。4、用
4、反应溶液涮洗样品管时,用量要少,以免溶液不够。5、秒表要连续计时,不能中途停止。 实验中可能的误差来源1、反应开始时数据变化太快,记录的数据不够准确,存在误差。2、锥形瓶在恒温水浴中放置的时间不够长,没有让蔗糖充分水解就进行 的测量。3、旋光仪的零点校正不够准确。4、盐酸和蔗糖的浓度配制得不够准确。思考题1、实验中,为什么用蒸馏水来校正旋光仪的零点?在蔗糖转化反应过程中,所测的旋光度 t是否需要零点校正?为什么? 答:(1)因为蔗糖溶液以蒸馏水作溶剂。(2)蔗糖转化反应过程中,无须再作零点校正,因为都以蒸馏水作校正,只需校正一次。2、配置溶液时不够准确,对测量结果是否有影响?答:配置溶液时即使不够准确也没关系,对测量的结果不会有影响。3、在混合蔗糖溶液和盐酸溶液时,我们将盐酸加到蔗糖溶液中,可否将蔗糖溶液加到盐酸溶液中去?为什么?答:不可以,如果将蔗糖溶液加到 HCl 溶液中,盐酸会先和蔗糖反应, HCl 溶液浓度过大,会加快蔗糖水解,影响测量结果、导致试验结果不准确。4、本实验要想减少误差,应注意什么?答:若要减少本试验的误差应该注意:(1)锥形瓶在恒温水浴种放置足够长的时间,让蔗糖充分水解;(2)开始时一定要校正旋光仪。