11 实验十一蔗糖水解反应速率常数的测定

实验十一、蔗糖水解反应速率常数的测定,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：,C12H22O11(蔗糖)+H2OC6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(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、实验原理：,半衰期为：,蔗糖葡萄糖果糖体系旋光度t=0浓度c0000（正）tcc0cc0ctt0c0c0（负）+66.6+52.5-91.9右旋右旋左旋,C12H22O11(蔗)H2OC6H12O6(葡)C6H12O6(果),反应时间为0时旋光度0=K反c0反应时间为t时旋光度t=K反c+K生（c0-c）反应时间为时旋光度=K生c0,联立以上三式可得：ln(t-)=-k.t+ln(0-),以ln(t-)对t作图得一直线，由直线斜率可求得反应速率常数k。,三、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,样品管：,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：,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50ml2mol/LHCl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25ml2mol/LHCl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30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、实验数据记录和处理,1.以ln（at-a）对t作图,并由直线的斜率求出反应速率常数k。2.由截距求得a0。然后，也可以由（24-10）式求各个时间的k值，再求k的平均值3.由k值计算该反应的半衰期。,注意事项,旋光管中不能有气泡。旋光管管盖只要