11 实验十一蔗糖水解反应速率常数的测定.ppt

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1、实验十一实验十一、蔗糖水解反应速率蔗糖水解反应速率 常数的测定常数的测定 1、根据物质的光学性质研究蔗糖水解反应；2、测定蔗糖水解反应的速率常数和半衰期；3、了解旋光仪的基本原理,掌握旋光仪的使用方法。一、实验目的：一、实验目的：C12H22O11(蔗糖蔗糖)+H2OC6H12O6(葡萄糖葡萄糖)+C6H12O6(果糖果糖)蔗糖在水中水解成葡萄糖和果糖的反应为：由于蔗糖液较稀，水是大量的，反应达终点时，虽然有部分水分子参加了反应，但与溶质（蔗糖）浓度相比可以认为它的浓度没有改变。因此，在一定的酸度下，反应速度只与蔗糖的浓度有关，该反应可视为一级反应（动力学中称之为准一级反应），表示为：二、实验

2、原理：二、实验原理：HH 半衰期为：半衰期为：蔗糖蔗糖葡萄糖葡萄糖果糖果糖体系旋光度体系旋光度t=0浓度浓度c000 0（正）正）tcc0cc0ct t0c0c0（负）负）+66.6+52.5-91.9右旋右旋右旋右旋左旋左旋HHC C1212HH2222OO1111(蔗蔗蔗蔗)HH2 2OCOC6 6HH1212OO6 6(葡葡葡葡)C C6 6HH1212OO6 6(果果果果)反反应时间为应时间为0时时旋光度旋光度0=K反反c0反反应时间为应时间为t时时旋光度旋光度t=K反反c+K生生（c0-c）反反应时间为应时间为时时旋光度旋光度=K生生c0联联立以上三式可得：立以上三式可得：ln(t-

3、)=-k.t+ln(0-)以以ln(t-)对对t作作图图得一直得一直线线，由直，由直线线斜率可求得反斜率可求得反应应速率常数速率常数k。三、三、仪器和试剂仪器和试剂旋光仪 1台超级恒温槽 1套秒表 1个移液管（25cm3）2支洗耳球 1个洗瓶（250cm3）1个蔗糖（分析纯）2.0moldm-3HCl溶液旋光仪示意图旋光仪示意图钠光钠光灯源灯源样品管样品管放置处放置处焦距调焦距调节旋钮节旋钮示数刻示数刻度窗度窗调节旋光度调节旋光度数值旋钮数值旋钮样品管：样品管：三分视场三分视场观察窗口观察窗口1.调试恒温槽200.1恒温，然后将旋光管的外套接上恒温水，如图24-1。2.校正旋光仪的零点：用蒸馏

4、水将旋光管洗净并注满，调整旋光度数值旋钮，使仪器三分视场颜色一致，如下图中间所示，读取旋光度数值，做零点。四、实验步骤：四、实验步骤：不对 对 不对 3.蔗糖水解过程中旋光度at的测定：称取10g蔗糖，溶于蒸馏水中用50ml容量瓶配置成溶液。如溶液混浊需要进行过滤，用移液管取25ml蔗糖溶液和50ml 2mol/L HCl溶液分别注入两个100ml干燥的锥形瓶中，并将此两个锥形瓶同时置于恒温槽中恒温1015分钟，待恒温后，取25ml 2mol/L HCl溶液加到蔗糖溶液的锥形瓶中混合，并在HCI溶液加入一半时开动停表作为反应的开始时间，不断震荡摇动，迅速取小量混合液洗净旋光管两次，然后以此混合

5、液注满选光管，盖好玻璃片，旋紧套盖（检查是否漏液，有气泡），擦净选光管两端玻璃片，立刻置于旋光仪中，盖上槽盖，盖上黑布。测量不同水解时刻溶液旋光度at的值，测定时要迅速准确。当将三分视野暗度调节相同后，先记下时间，在读取旋光度数值。可在测定第一个旋光度数值之后的5分、10分、15分、20分、30分、50分、75分、100分钟各测一次。4、旋光度a的测定 为了得到反应终了时的旋光度a，将步骤3中的混合液保留好，48小时后重新恒温观测其旋光度，此值为a。也可将剩余的混合液置于60左右的水浴中温热30分钟，以加速水解反应，然后冷却至实验温度，按上述操作，测其旋光度，此值即可认为是a。需要注意，测到3

6、0分钟后，每次测量间隔时应将钠光灯熄灭，以免因长期过热使用而损坏，但下一次测量之前10分钟打开钠光灯，使光源稳定。另外，实验结束时应立刻将旋光管洗净擦干，防止酸对旋光管腐蚀。五、五、实验数据记录和处理时间t/min5101520温度/t/()(t-)/()ln(t-)/()时间t/min305075100温度/t/()(t-)/()ln(t-)/()1.以以ln（at-a）对对t作作图图,并并由由直直线线的的斜斜率率求出反求出反应应速率常数速率常数k。2.由由截截距距求求得得a0。然然后后，也也可可以以由由（24-24-1010）式式求求各各个个时时间间的的k值值，再再求求k的的平平均均值值3.由由k值计值计算算该该反反应应的半衰期。的半衰期。注意事项注意事项旋光管中不能有气泡。旋光管管盖只要旋至不漏水即可。过紧了，旋钮会造成损坏，或因玻片受力产生 产力而致使有一定的假旋光。实验完毕后，用蒸馏水洗净旋光管，并擦干外壁，以防止金属部件被腐蚀。