《2022年旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数-实验报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数-实验报告.docx（8页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - （六）旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数一、目的要求1、 测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期；2、 明白该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系；3、 明白旋光仪的基本原理,把握旋光仪的正确使用方法；二、仪器与试剂WZZ-2B自动旋光仪,样品管,秒表,恒温槽,量筒,锥形瓶,蔗糖水溶液,盐酸水溶液三、试验原理蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为C12H22O11（蔗糖） + H2O 为使水解反应加速,反应经常以C6H12O6 （葡萄糖） + C6H12O6（果糖）H+为催化剂；由于在较稀的蔗糖溶液中,水是大量的,反应达终点时,虽然有部分水分子参与了反应
2、,但与溶质（蔗糖）浓度相比可以认为它的浓度没有转变；因此,在肯定的酸度下, 反应速度只与蔗糖的浓度有关,所以该反应可视为一级反应（动力学中称之为准一级反应）；该反应的速度方程为： dC/dt = kC 其中为蔗糖溶液的浓度,k 为蔗糖在该条件下的水解反应速度常数该反应的半衰期与 k 的关系为： t1/2 = ln2/k 蔗糖、葡萄糖、 果糖都是旋光性的物质, 即都能使透过它们的偏振光的振动面旋转肯定的角度,称为旋光度,以表示；其中蔗糖、葡萄糖能使偏振光的振动面按顺时针方向旋转, 为右旋光性物质, 旋光度为正值； 而果糖能使偏振光 的振动面按逆时针方向旋转,为左旋光性物质,旋光度为负值；1 名师
3、归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 反应进程中,溶液的旋光度变化情形如下：当反应开头时, t=0 ,溶液只有蔗糖的右旋,旋光度为正值,随着反应的进行,蔗糖溶液削减, 葡萄糖和果糖浓度增大, 由于果糖的左旋才能强于葡萄糖的右旋；整体来说,溶液的旋光度随着时间而削减；当反应进行完全时,蔗糖溶液为零,溶液中只有葡萄糖和果糖,这时,溶液的旋光度为负值；可见,反应过程中物质浓度的变化可以用旋光度来代替表示；ln （ t ） = k t ln （0）从上式可见,以 ln （ t ）对 t 作图,可得始终线,由直线斜率可求得速度常数 k
4、；四、试验步骤1、从烘箱中取出锥形瓶；恒温槽调至 55；2、开启旋光仪,按下“ 光源” 和“ 测量”；预热 10 分钟后,洗净样品管,然后在样品管中装人蒸馏水,测量蒸馏水的旋光度,之后清零；3、量取蔗糖和盐酸溶液各30 毫升至洁净干燥的锥形瓶,盐酸倒入蔗糖中,摇匀,然后快速用此溶液洗涮样品管 3 次,再装满样品管,放入旋光仪中,开头记时；将锥形瓶放入恒温槽中加热,待30 分钟后取出,冷却至室温；4、记时至 2 分钟时,按动“ 复测” ,记录；如此,每隔 2 分钟测量一次,直至 30 分钟（留意：数值为正值时使用“+复测” ,数值为负值时使用“- 复测” ）；5、倒去样品管中的溶液,用加热过的溶
5、液洗涮样品管 测其旋光值,共测 5 次,求平均值；五、试验数据记录室温大 气 压时间试验前29.2 101.08Kpa 试验后27.5 101.02Kpa 3 次,再装满样品管,2 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 时间2 4 6 8 10 12 14 16 /min. t/ 度3.565 3.375 3.265 3.050 2.850 2.690 2.495 2.230 时间18 20 22 24 26 28 30 /min. t/ 度2.045 1.890 1.665 1.025 0.845 0.600 0.17
6、5 -0.570 、-0.590 、-0.590 、-0.605 、-0.610 ； 的平均值为：-0.593 六、数据处理t 2 4 6 8 10 12 14 -0. 593 -0. 593 -0. 593 -0.593 -0.593 -0. 593 -0. 593 t/ 度3.565 3.375 3.265 3.050 2.850 2.690 2.495 Ln（ t -1.42503 1.37826 1.35014 1.29281 1.23634 1.18876 1.12752 ）16 18 20 22 24 26 28 30 -0. -0. 593 -0. 593 -0. 593 -0.
7、 593 -0. 593 -0. 593 -0. 593 593 2.230 2.045 1.890 1.665 1.025 0.845 0.600 0.175 1.03780 0.97002 0.90947 0.81448 0.48119 0.36325 0.17467 -0.26396 3 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数4.0003.500 3.0002.500y = -0.1182x + 4.0087 R 2 = 0.97583035 t-tLn（ t - 2.000 1.5
8、00 1.000y = -0.0662x + 1.4062 R 2 = 0.3504）线性 t-t线性 Ln （ t- ）0.5000.000线性 t-t-0.5000510152025线性 Ln （ tt/min可求得：- ）由 Ln（t - ）t 直线 y = -0.0662x + 1.4062 蔗糖的转化反应速率K=0.0662 半衰期： t1 = In2 = 0.693 k =10.47min k2七、摸索题1. 试验中,为什么用蒸馏水来校正旋光仪的零点 的旋光度 t 是否需要零点校正 .为什么 . . 在蔗糖转化反应过程中, 所测答：蒸馏水无旋光性,排除旋光仪的系统误差；试验中,所测
9、的旋光度 t 可以不校正零点,因 t- ,已将系统的零点误差排除掉；2. 蔗糖溶液为什么可粗略配制 . 答：初始浓度对于数据影响不大；速率常数 K 与温度和催化剂的浓度有关,试验测定反应速率常数 k,以 ln t- 对 t 作图,由所得直线的斜率求出反应速率常数 k,与初始浓度无关3. 蔗糖的转化速度和哪些因素有关 . 答：温度,催化剂得浓度、种类等；4. 溶液的旋光度与哪些因素有关？4 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 答：溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的种类、光源波长及温度等因素有关；浓度、溶剂的性质、 液层厚
10、度、5. 反应开头时,为什么将盐酸溶液倒入蔗糖溶液中,而不是相反？答：由于盐酸是作为催化剂；如把蔗糖倒入盐酸当中,会导致反应液中盐酸的 浓度过大,使得蔗糖在仍没检测的时候就反应完全,使试验存在很大误差；如 那盐酸倒入蔗糖溶液中,可以防止这种事情发生,最大地降低了误差的显现；八、 试验结果与争论：本试验测得蔗糖的转化反应速率K=0.0662 , 半衰期为 10.47min ,测得的旋光度变化趋势是从大到小, 最终显现负值； 证明果糖的旋光度为负值, 并在数值上 大于葡萄糖的旋光度值； 而最终的旋光度几乎不变, 这说明反应几乎已经达到极 限；通过该试验,明白该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系,同时明白旋光 仪的基本原理,把握旋光仪的正确使用方法；5 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页