蔗糖水解反应速度常数的测定.doc

化学化工学院学生姓名： 学 号: 指导老师： 专业班级：实验三 蔗糖水解反应速度常数的测定一、 实验目的1、 根据物质的光学性质研究蔗糖水解反应，测定其反应速度常数。2、 了解旋光仪的基本原理，掌握其使用方法。二、 实验原理蔗糖在水中转化成葡萄糖与果糖，其反应为：C12H22O11 + H2OC6H12O6 + C6H12O6 (蔗糖) (葡萄糖) (果糖) 速率方程可由下式表示：c为时间t时的反应物浓度，k为反应速率常数。积分可得： lnc=kt + lnc0c0为反应开始时反应物浓度。反应的半衰期为：t1/2=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，故可以利用体系在反应进程中旋光度的变化来度量反应进程。当其它条件均固定时，旋光度与反应物浓度c呈线性关系，即=Kc设最初系统的旋光度为 0=K反cA,0 （t=0，蔗糖尚未水） （1）最终系统的旋光度为 =K生cA,0 （t=，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=K（0） (4)cA= K（t） (5)将（4）、（5）两式代入速率方程即得：ln(t)=kt+ln（0）我们以ln(t)对t作图可得一直线，从直线的斜率可求得反应速率常数k，进一步也可求算出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（25ml）2支；烧杯（150ml）2个；恒温槽1台；吸耳球1个；秒表1块；容量瓶（50ml）1个；锥形瓶（100ml）2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：用移液管吸取一定量的浓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。检查旋光管是否漏水，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）。然后用两锥形瓶互相倾倒，使溶液混合均匀。用反应混合液将旋光管洗涤2-3次后，将反应混合液装满旋光管，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 将剩余的反应混合物放入60-70恒温槽中加热30min，使反应充分后，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、数据记录与处理 1、将实验数据记录与下表室温： 24 ；大气压：99.86Kpa ;HCl浓度： 2mol/L ；反应温度： 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ln（t）对t作图 3、 由直线斜率求蔗糖水解反应的速率常数，并计算半衰期。由拟合直线可得直线的斜率k=0.01234 ,即反应的速率常数：k=0.01234 min -1半衰期：t1/2=0.693/0.01234=56.1588min六、误差分析据文献参考值可知k298=0.01116 min -1，所以实验存在误差，则：相对偏差=（0.01234-0.01116）/0.01116=10.573%七、实验注意事项 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