201014370138 马琳 蔗糖水解反应速率常数的测定

1、学号：201014370138成绩： 基础物理化学实验报告实验名称： 蔗糖的水解反应速率 应用化学师范班 班级 03 组号实验人姓名： 马琳 同组人姓名： 伍星、朱玥珺 指导老师： 李旭老师 实验日期：2012-10-17 湘南学院化学与生命科学系一、 实验目的：1、测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期；2、了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系；3、了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法。最重要的是掌握旋光仪的校正方法和实验数据的作图处理方法。二、主要实验原理，实验所用定律、公式以及有关文献数据：C12H22O11（蔗糖）+H2O C6H12O6 (葡萄糖)+ C6H12O6（果糖）

2、蔗糖 葡萄糖 果糖 体系旋光度右旋 右旋 左旋+66.6º +52.5º -91.9º t=0浓度c0 0 0 0（正） t=t c0c c c t t= 0 c0 c0 （负）反应时间t=0 时,旋光度     0=K反c0反应时间t=t 时,旋光度 t=K反c+K生（c0-c）反应时间t=时, 旋光度  =K生c0 联立求解以上三式可得到以下直线方程：ln(t-)=-kt+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。由于蔗糖液较稀，水是大量的，反应达终点时，虽然

3、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，所以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： 半衰期：三、 实验仪器及试剂（记录所用仪器型号、药品规格和溶液浓度）旋光仪、超级恒温槽、秒表、量筒（50cm3）、移液管（50cm3）、洗耳球、洗瓶（250cm3）、蔗糖（分析纯）、4.0mol·dm-3HCl溶液 四、简述实验步骤 1、了解和熟悉旋光仪的构造、原理和使用方法； 2、使用旋光仪时，先接通电源，在开启电源开关，使钠光灯点亮预热5min,待钠光灯发光正常（黄色钠光）后才能开始测量； 3、

4、调试恒温槽55±0.1 ； 4、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，使仪器二分视场颜色一致，读取旋光度数值，做零点； 5、溶液的配制：用台秤称量12.5g蔗糖溶于50m水中，配制成20%的蔗糖溶液； 6、旋光度at的测定：将旋光管放入旋光仪中，测量不同水解时刻溶液旋光度at的值，每隔2分钟读一次数，测次，之后四分钟读一次，五分钟读五次，十五分钟读一次（共一十五组数据）。或使旋光度为负值为止； 7、将剩余样品倒入锥型瓶中，在55 水中加热一个小时，冷却至室温后，测量旋光度a。五、实验数据及数据处理1.原始数据记录和数据处理 T=22时间t/min24681

5、0121416t /(°) +13.85+12.85+10.95+9.40+7.95+6.85+5.50+5.00(t-)/(°)+18.50+17.50+15.60+14.05+12.60+11.50+10.15+9.65ln(t-)/(°)2.9362.8592.7482.6432.5342.4422.3172.267时间t/min 20253035404560t/(°) +2.40+0.50-0.80-1.70-2.50-2.90-4.10-4.65(t-)/(°)+7.05+5.15+3.85+2.95+2.15+1.75+0.55ln

6、(t-)/(°)1.9531.6391.3481.0820.7650.560-0.5982、以ln（at- a）对t作图,并由直线的斜率求出反应速率常数k由图可知，斜率为-0.05624.所以k值为0.05624min-13、由k值计算该反应的半衰期： 六、结果讨论 由实验测得的数据，经计算得到一级反应的半衰期为739.32s。 本实验是测定蔗糖水解反应速率常数，实验过程中应注意： 1、装样品时，将玻璃盖片沿管口轻轻推上改好，再将旋光管管盖旋至不漏液体或没有气泡即可，不要用力过猛，以免压碎玻璃片； 2、在测定a 时，通过加热使反应速度加快转化完全，但加热温度不要超过60，大约60分钟后基本分解完全； 3、由于酸对仪器有腐蚀，操作时应特别注意，避免酸液滴漏到仪器上，实验结束后要用蒸馏水将旋光管洗净。七、思考 1、在本实验中，若不进行校正对结果是否有影响？ 答：本实验在数据处理时，用旋光度的差值进行作图和计算，仪器精度误差可以抵消不计，故若不进行零