蔗糖水解_4-精品文档资料整理.docx

蔗糖水解化学化工学院学生姓名：文倩学号:14101700585指导教师：张建策专业班级：10级化学班实验三蔗糖水解反响速度常数的测定一、实验目的1、根据物质的光学性质研究蔗糖水解反响，测定其反响速度常数。2、了解旋光仪的基本原理，把握其使用方法。二、实验原理蔗糖在水中转化成葡萄糖和果糖，其反响为：C12H22O11+H2O?+HC6H12O6+C6H12O6(蔗糖)(葡萄糖)(果糖)速率方程可由下式表示：kcdtdc=c为时间t时的反响物浓度，k为反响速率常数。积分可得：lnc=kt+lnc0c0为反响开场时反响物浓度。反响的半衰期为：t1/2=kkIn693.02=蔗糖及其转化产物，都具有旋光性，而且它们的旋光能力不同，故能够利用体系在反响进程中旋光度的变化来度量反响进程。当其它条件均固定时，旋光度和反响物浓度c呈线性关系，即=Kc设最初系统的旋光度为0=K反cA,0t=0，蔗糖尚未水1最终系统的旋光度为=K生cA,0t=，蔗糖已完全水解2当时间为t时，蔗糖浓度为cA，此时旋光度为tt=K反cA+K生(cA,0cA)(3联立1、2、(3)式可得：cA,0=生反KK-0=K0(4)cA=生反KKt-=Kt(5)将4、5两式代入速率方程即得：ln(t)=kt+ln0我们以ln(t)对t作图可得一直线，从直线的斜率可求得反响速率常数k，进一步可以求算出t1/2。三、仪器和试剂仪器：型号为WZZ-1的自动指示旋光仪一台；移液管25ml2支；烧杯150ml2个；恒温槽1台；吸耳球1个；秒表1块；容量瓶50ml1个；锥形瓶100ml2个；试剂：蔗糖AR；HCl溶液。四、实验步骤1、配制溶液配制蔗糖溶液：用天平称取10克蔗糖放入烧杯中，加蒸馏水溶解后转移到50ml容量瓶中，稀释至刻度。配制2mol/LHCl溶液：用移液管汲取一定量的浓HCl，加水稀释至2mol/L.2、仪器零点校正打开旋光仪电源，预热5-10min，钠灯发光正常。检查旋光管能否漏水，洗净旋光管，将旋光管一端盖子打开，转入去蒸馏水，然后盖上玻璃片，此时管内不应有空气泡存在，再旋上套盖，使玻璃片紧贴旋光管，勿使漏水。用滤纸擦干旋光管，放入旋光仪，打开示数开关，待示数稳定后，记下示数。3、t的测定用25ml移液管移取25ml蔗糖水溶液注入一锥形瓶，将HCl溶液倾倒至蔗糖溶液中，边放边振荡，当HCl溶液倒下同时按下秒表计时注意：秒表一经启动，勿停直至实验完毕。然后用两锥形瓶相互倾倒，使溶液混合均匀。用反响混合液将旋光管洗涤2-3次后，将反响混合液装满旋光管，擦净后放入旋光仪，测定规定时间的旋光度。分别记录从混合起4min、6min、8min、10min、15min、20min、30min、40min、50min、60min的旋光度。4、的测定将剩余的反响混合物放入60-70恒温槽中加热30min，使反响充分后，冷却至室温后测定体系的旋光度。5、试验结束后切记将旋光管内外用蒸馏水洗净，擦干，防止酸对旋光管和仪器的腐蚀。五、实验数据记录和处理1、将实验数据记录和下表室温：24；大气压：99.86Kpa;HCl浓度：2mol/L；反响温度：25；：-1.595。t/minttln(t)420.97022.5653.1164620.79022.3853.1084820.64522.2453.10211020.30421.8993.08641529.60521.2003.05402018.73520.3303.01213016.75218.3472.90954014.59016.1852.78415012.31013.9052.63226010.96612.5912.53302、以lnt对t作图t/minln(t)3、由直线斜率求蔗糖水解反响的速率常数，并计算半衰期。答：由拟合直线可得直线的斜率为0.01234，即k=0.01234min-1.t1/2=kkIn693.02=0.693/0.01234=56.1588min据文献参考值可知k298=0.01116，所以实验存在误差相对偏差=0.01234-0.01116/0.01116=10.573%六、结果和讨论本实验是测定蔗糖水解反响速率常数，实验经过中应该注意：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、在测定时，通过加热使反响速度加快转化完全。但加热温度不要超过60。大约60min后基本分解完全。3、由于酸对仪器有腐蚀，操作时应十分注意，避免酸液滴漏到仪器上，实验结束后必须将旋光管洗净。七、考虑题1.为什么可用蒸馏水来校正旋光仪的零点？答：主要是由于蒸馏水没有旋光性，其旋光度为零，其次是由于它无色透明，方便可得，化学性质较为稳定。2.在旋光度的测量中为什么要对零点进行校正？它对旋光度的准确测量有什么影响？在本实验中若不进行校正对结果能否有影响？答：旋光仪由于长时间使用，精度和灵敏度变差，故需要对零点进行校正。若不校正会使测量值的准确度变差，甚至产生较大的误差。本实验数据处理时，用旋光度的差值进行作图和计算，仪器精度误差能够抵消不计，故若不进行零点较正，对结果影响不大。3.为什么配置蔗糖溶液可用上皿天平称量？答：蔗糖水解为一级反响，反响物起始浓度不影响反响速度常数，又由于蔗糖浓度大用量较多，量值的有效数字位数较多，故不需要准确称量，只要用上皿天平称量就能够了。