1、蔗糖水解反应 速率常数的测定,实验地点:化学楼613,一、实验目的,1. 测定蔗糖水解反应速率常数和半衰期； 2.了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系； 3. 了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的使用方法； 4. 理解化学动力学的研究方法。,二、实验原理,1.蔗糖水解反应的研究,蔗糖在水中水解成葡萄糖的反应为： C12H22O11+H2OC6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6（果糖）为使水解反应加速，反应常数以H3O+为催化剂，故在酸性介质中进行水解反应中。在水大量存在的条件下，反应达终点时，虽有部分水分子参加反应，但与溶质浓度相比认为它的浓度没有改变，故此反应可视为一级反应，（称为准一级
2、反应)。,在不同时间测定反应物的相应浓度,并以lnCt,A对t作图,可得一直线,由直线斜率既可得反应速率常数k1然而反应是在不断进行的,要快速分析出反应物的浓度的困难的.,2.旋光度,A.几个概念,a.物质的旋光性是指该物质可以使通过其中的一束偏振光的偏振面旋转某一角度的性质; b.具有此种性质的物质称为旋光性物质; C.物质的旋光能力以其使偏振面旋转的角度来度量，该角度称为旋光度 。,B.比旋光度,式中：t为实验时温度；D为实验温度为20，所用钠灯光源D线，波长589nm，为旋光度；l为液层厚度（dm）；C为浓度（g.100ml-1）,数据:蔗糖=66.5,葡萄糖=52.0, 果糖= -91
3、.9,C.旋光度与浓度的关系,a.当其他条件不变时，即：=KCK在一定条件下是一常数。 b.溶液的旋光度为各组成旋光度之和加和性 。,c.公式的转换,数据：测定不同t时刻反应系统的t及反应完全时（t）的旋光度作ln(t)t图为直线，由其斜率可求k1值，进而计算t1/2。,仪器：自动旋光仪一台；50 ml容量瓶1个；200 ml锥形瓶1个；25 ml移液管2支；100 ml烧杯1个；搅拌器。 试剂：蔗糖(A.R.)；HCl(4M)溶液；蒸馏水。,三、实验仪器与试剂,四、实验步骤,1.旋光仪零点的预热与校正 a.打开旋光仪电源开关预热； b.洗净旋光管的各部件； c.注入蒸馏水确定旋光仪的零点；
4、d.将旋光管的蒸馏水倒掉，擦干待用。,2.配制溶液 用电子天平取810 g蔗糖于烧杯中，加少量蒸馏水溶解，然后倒入50 ml容量瓶中稀释至刻度。,3. t的测定 用移液管各取25 ml HCl溶液和蔗糖溶液分别于锥形瓶中。将HCl溶液倒入蔗糖溶液之中(倒入一半时作反应起点)，迅速混合后，取少许溶液将旋光管洗23次，然后将溶液装入旋光管，盖好片并旋好套盖，擦净后立即放入旋光仪中，测定旋光度t 。,4. 的测定 a.剩余的混合液加盖并置于5060恒温箱中加快反应速率，但温度不可超过60，否则会产生副反应(颜色变黄) （1h） b.将恒温箱中反应完全后的溶液冷至室温，按步骤3装入旋管中，测其旋光度即
5、为。,五、数据处理,注意事项,1.装样品时，旋光管管盖旋至不漏液体即可，不要用力过猛，以免压碎玻璃片。 2.测定时，通过加热使反应速度加快转化完全。但加热温度不要超过60。 3.由于酸对仪器有腐蚀，操作时应特别注意，避免酸液滴漏到仪器上。实验结束后必须将旋光管洗净。 4.旋光仪中的钠光灯不宜长时间开启，测量间隔较长时应熄灭，以免损坏。,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? 2.配置溶液时不够准确，对测量结果是否有影响？ 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？ 4.本实验的数据应如何处理?,
