实验十六 旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数

1、深 圳 大 学 实 验 报 告课程名称： 物理化学实验（2） 实验项目名称：旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数 学院： 化学与化工学院 专业： 指导教师： 报告人： 学号： 班级： 实验时间： 2012.12.07 实验报告提交时间： 2012.12.24 教务部制、目的要求 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。、实验仪器与实验试剂WZZ-2B自动旋光仪 样品管 秒表 恒温槽 量筒 锥形瓶蔗糖20克/100ML 盐酸3N、实验原理 蔗糖在水中水解成葡萄糖的反应为：C12H22O11+H2O

2、C6H12O6(葡萄糖+C6H12O6（果糖）为使水解反应加速，反应常数以H3O+为催化剂，故在酸性介质中进行水解反应中。在水大量存在的条件下，反应达终点时，虽有部分水分子参加反应，但与溶质浓度相比认为它的浓度没有改变，故此反应可视为一级反应，其动力学方程式为： LnC=-kt+LnC0式中：C为反应开始时蔗糖的浓度；C0为t时间时的蔗糖的浓度。当C=1/2 C0时，t可用t1/2表示，即为反应的半衰期。    t1/2=Ln2/k上式说明一级反应的半衰期只决定于反应速率常数k，而与起始无关，这是一级反应的一个特点。蔗糖及其水解产物均为旋光物质，当反应进行时，如测

3、定体系的旋光度的改变就可以量度反应的进程。而溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的种类、浓度、液层厚度、光源波长及反应温度等因素有关。为了比较各种物质的旋光能力，引入比旋光度这一概念，并表示为： D=*100/(L*C式中：t为实验时温度；D为实验温度为20，所用钠灯光源D线，波长589nm，为旋光度；L为液层厚度（dm）；C为浓度（g*100mL-1），当其他条件不变时，即：= C在一定条件下是一常数。蔗糖=66.5°,葡萄糖=52.0°， 果糖=-91.9°，式中整个反应过程中，旋光度由右旋向左旋变化（旋光度与浓度成正比，且溶液的旋光度为各组成旋光度之和加和性），

4、且当温度及测定条件一定时，其旋光度与反应物浓度有下列关系：反应时间为0时:     0=反C0反应时间为t时:     t=反C+生（C0-C）反应时间为 时:   =生C0式中0、t、为反应时间为0、t、 时的溶液的旋光度。联立以上三式：Ln(t-= -kt + Ln(0- 整理即为：Ln(t- - Ln(0-= - kt由上式可以看出，以 Ln(t- 对t 作图可得一直线，由截距可得到0值,由直线斜率即可求得反应速度常数k。、实验步骤 1、从烘箱中取出锥形瓶。恒温槽调至55。2、开启旋光仪电源。按下“

5、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50毫升至干净干燥的锥形瓶，盐酸倒入蔗糖中，摇匀，然后迅速用此溶液洗涮样品管3次，再装满样品管，放入旋光仪中，开始记时。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（注意：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，用加热过的溶液洗涮样品管3次，再装满样品管，测其旋光值，共测5次，求平均值。6、实验结束，洗净量筒和锥形瓶，放入烘箱中干燥。严格洗

6、净样品管，注入蒸馏水，放入旋光仪。、实验数据记录实验室温度： 22.8 压强： 101.59kPa o  1.460   0.380  、 0.380 、 0.385  、 0.385 、 0.385 。平均= 0.383 时间/min.24681012141618t/度7.6607.4857.2056.8856.6156.2555.9705.6505.330时间/min.202224262830t/度5.0154.7404.4254.1103.7953.5253.210I、实验数据处理与分析由Excel文件，填入t、t和数据，计算Ln（t -），作tt

7、曲线和Ln（t -）t直线，由Ln（t -）t直线的斜率求出速率常数k，进而求出反应的半衰期t1/2，数据及图表如下所示：28预测变化的管理在全员参与战略管理中，最重要的管理是假设与预测变化的管理。3.795 1.隐性假设与预测变化的管理时间/min.旋光度t Ln(t- 平衡旋光度27.660 2.0848-0.380 47.485 2.0628-0.380 67.205 2.0266-0.385 86.885 1.9835-0.385 106.615 1.9456-0.385 126.255 1.8928平均-0.383 145.970 1.8489直线斜率165.650 1.7972-0

8、.02603 185.330 1.7427速率常数/min-1. 205.015 1.68600.02603 224.740 1.6337半衰期/min.244.425 1.570326.63 264.110 1.5025教练类这类工具指的是开发拓展能力的教导方法、整理归纳感性经验的方法,如个人评估法、小组辅导、深度会谈等。这类工具的特点是效果依赖于教练的能力，以及变参与为方法论传授的管理技巧。不同的工具即不同的管理实践，他们适合不同特征的行业与企业。而企业管理者总是在思考的问题是，哪些事情可以被设计成企业的性格，并将其转化为企业自动、自发的特质。以上的大脑联网通讯协议的五个层次，也可以根据企

9、业的需要而变动，最终形成适合企业的协议模式。、实验思考1、实验中，为什么用蒸馏水来校正旋光仪的零点? 在蔗糖转化反应过程中，所测的旋光度t是否需要零点校正?答：蒸馏水无旋光性，可用来消除旋光仪的系统误差；而在实验中，所测的旋光度_见参考答案5-12.打造企业的自察能力企业会通过观察一些现象，挖掘出现象的本质，帮助企业形成、验证一些结论。这些结论又会影响实际的操作过程，从而不断地循环反馈。在这个过程中，个人会迅速的职业化、结构化。每个组织的每个人都会尝试着与其他同伴协作，并着手探寻和感知身边的影响。个人的管理行为是人性化的，并具有洞察力，就是任何一个人会协作、会探寻和感知他人的感受。在影响和领导

10、他人的过程中，任何个体都会迅速地理解和感受他人的思维模式。3.个人拥有战略能力任何一个企业在形成运转体系的过程中，都会发现问题，从而主动破坏这个体系，建设一个新的体系。这一过程中，个人就会拥有战略能力。即在建设一个新系统的过程中，个人就可以跳出系统看系统，跳出系统看操作，从而形成战略能力。但是，我们需要知道，战略能力并不等同于战略计划能力。战略计划能力意味着一种全局观、系统观，是个体会发展出自己的种种决策模式的能力。4.打造企业的集体深度思考能力个体很难拥有真正的穿透性的思考能力，因为穿透性的思考本身应该有非常强的组织因素，是通过由低至高的层级传达而获得的。为了获得思维上的穿透力，即我们日常所

11、说的一语道破、直达核心问题的能力，必须借助科学方法论和系统知识。第一步界定系统的目的、功能；第二步对系统进行测量和评估；第三步了解系统的运作机制；第四步将运作机制显性化；第五步最重要的是找出系统的基模来； 若需要精确测量的绝对值，则需要对仪器零点进行校正，因为仪器本身有一系统误差；水本身没有旋光性，故可用来校正仪器零点。本实验测定k不需要对进行零点校正，因为t，是在同一台仪器上测量，而结果是以ln(t对t作图求得的。2、在混合蔗糖溶液时，我们是将HCL溶液加到蔗糖溶液中去的，可否将蔗糖加到HCL溶液中？答：不能，因为将反应物蔗糖加入到大量HCL溶液时，一旦加入则马上会分解产生果糖和葡

12、萄糖，则在放出一半开始时，已经有一部分蔗糖产生了反应，记录t时刻对应的旋光度已经不再准确。反之，将HCL溶液加到蔗糖溶液中去，由于H+的浓度小，反应速率小，计时之前所进行的反应的量很小。、实验讨论1、 实验中没有对旋光仪进行零点校正，直接做实验，结果验证了思考题的回答，实验结果 良好，从实验操作说明了问题。2、 实验的关键是实验的反应温度。因为温度对反应速率常数影响很大，所以严格控制反应温度是做好本实验的关键。实验的温度是室温，为22.8。因为溶液在旋光仪中的时间比较长，主要看旋光仪里面的温度稳定性。3、 实验中只测定一个温度下的反应速率常数，故无法利用阿伦尼乌斯公式计算反应的平均活化能。但是

13、由excel数据处理，tt曲线线性关系良好，y=-0.152x+8.077，R2=0.999，相关性很高，蔗糖反应为一级反应。Ln（t -）t直线的线性关系为y=-0.026x+2.188，R2=0.988，得到该温度下的速率常数。4、 实验的平衡旋光度平均为-0.383，说明蔗糖已反应完全，体现出果糖的左旋性，且在这个反应中温度不宜过高，否则有副反应出现，溶液变黄。因为蔗糖是由葡萄糖的苷羟基与果糖的苷羟基之间缩合而成的二糖。在H+离子催化下，除了苷键断裂进行转化反应外，由于高温还有脱水反应。这就会影响测量结果。 5、 5、蔗糖在纯水中水解速率很慢，但在催化剂作用下会迅速加快，其反应速率大小不

14、仅与催化剂种类有关而且与催化剂的浓度有关。 1.经营哲学建立组织智商时，对企业进行假设、预测变化管理有什么意义？问题价值或贡献危险性（30监控指标发生可能性（B=0.11.0）重要性（C=A*B）相应的计划PEST预测外部力量预测行业走势与竞争预测金融与监管环境预测1.3630态预测组织管理预传播方式预测价值观预测生活方式预测1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。实验结论：本次实验利用旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数，实验在室温条件下用旋光仪测定溶液的旋光值随时间变化监测反应进程，进而通过公式得到反应速率常数。

15、实验测得任何一个企业想要构建组织智商，必须构筑一个大的生物链。tt的线性关系式为y=-0.152x+8.077，R2=0.999；Ln（t -台积电的创始人张忠谋直线的线性关系为y=-0.026x+2.188，R2=0.988得到线性关系相关关系相对比较强，数据是可靠的。实验中的蔗糖转化反应是一级反应，直接体现在旋光度与时间的关系为线性关系，继而得到Ln（聚焦于消费者的策略对于企业来说，是永远不会错的。企业可以有种种的设计，但应当遵循一个宗旨：明确你的消费者是谁。【案例】一些大型家电销售公司的成功近期以来，成长最快的一些企业的共同特点就是致力于贴近消费者，感知消费者到底有些什么需求。例如国美电器、苏宁电器等。尽可能地展现未来尽可能的图像化地展现未来，甚至把未来清晰地传达给企业员工，是一个企业的经营哲学里非常高端的挑战。这需要企业的高管层有相当的愿景勾画能力。更多的试验，更多的变化实践中，企业成功只是个小概率事件。只有不停地尝试，不停地犯错，并进行反思和管理，才能获得成功