蔗糖水解反应速率常数的测定实验报告

1、序号：6§堀各理工学晚切 Hunan Institute of Science and Technology物理化学实验报告姓名：XXX院系：化学化工学院班级：XXX学号：XXXXXXX指导老师：XXX同组者：XXXXXXXXXXX7实验项目名称：蔗糖水解反应速率常数的测定一、实验目的(1)根据物质的旋光性质研究蔗糖水解反应，测定其反应的速率 常数和半衰期；(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，其反应方程式为G2H22O11 + H2O = CH12O6 + C6H12O6为使水解反应加速，反应常常以H +为催化剂，故在酸性介质中进行。

2、由于在较稀的蔗糖溶液中，水是大量的，反应达到终点时，虽有 部分水分子参加反应，但可认为其没有改变。因此，在一定的酸度下, 反应速度只与蔗糖的浓度有关，所有本反应可视为一级反应。该反应的速度方程为:dc dt=KC积分后:In-O =Kt 或 In C= k t+ In C。C式中，C。为反应开始时蔗糖的浓度；C为时间t时的蔗糖浓度，K为 水解反应的速率常数。从上式中可以看出，在不同的时间测定反应物的浓度，并以InG对t作图，可得一条直线，由直线斜率即可求出反应速率常数K。然而反应是不断进行的，要快速分析出某一时刻反应物的浓度比较困 难。但根据反应物蔗糖及生成物都具有旋光性，且他们的旋光性不同，

3、 可利用体系在反应过程中旋光度的改变来量度反应的进程。旋光度与浓度呈正比，且溶液的旋光度为各组分的旋光度之和(加和性)。若以 0, at, % s分别为时间0, t, s时溶液的旋光度， 则可导出：C00c (%o Ct0c (%t a0°)所以可以得出：In (%08)/ (%t%s) =k t即： In (%t %°°) = k t + In (%01 3°°)上式中In ( % t % s)对t作图，从所得直线的斜率即可求得反 应速度常数K。一级反应的半衰期则用下式求取：t1/2=ln 2/k = 0.693k三、仪器和试剂仪器：自动指示

4、旋光仪一台；移液管(25 mL) 2支；超级恒温梢1台；烧杯(150 mL) 2个；恒温水浴锅1台；吸耳球1个；秒表1 块；容量瓶(50mL) 1个；锥形瓶(100 mL) 2个；试剂：蔗糖(AR); 2 mol/L的盐酸溶液。四、实验操作1、温度设定与准备(1)将旋光仪电源开启预热10min。(2)将超级恒温梢的温度调节到 25c。2、溶液配制与恒温称取10g蔗糖于烧杯中，加蒸储水溶解，移至 50mL容量瓶定容 至刻度，用移液管吸取25mL蔗糖溶液注入一锥形瓶中，将两个锥形 瓶用玻璃塞或橡皮塞盖好后，置于 25c的恒温才I中恒温1015min。3、蔗糖水解反应过程中t的测定将恒温后的两个锥形

5、瓶取出，将 HCl溶液倾倒至蔗糖溶液中。倾 倒的同时，开始用秒表计时，然后将两锥形瓶互相倾倒23次，使溶液混合均匀。用少许混合液荡洗旋光管23次，然后将溶液置于旋光 仪中，测试溶液的旋光度。从混合计时起，分别选择在2, 4, 6, 8, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60min时处进行测定。4、丁的测定将步骤4中的剩余混合液置于5060c的水浴中加热30min,以 加速水解反应，然后冷却至实验温度，测其旋光度，可以将该测量值 做为a s的值。六、数据处理室温：23.5 C压强：100.1KPa反应开始温度：23.5 C« 吧:-2.58Chci： 2mol/L表1旋

6、光度与时向表t / min:tln ：- - ：二227.363.399426.713.377626.093.356825.533.3361024.803.3101523.423.2582022.023.2033019.533.0964017.523.0015015.832.913以t为横坐标，ln(at -a访纵坐标作ln(ott 口t图01020304050X Axis Title图i In依t 口电t图曲线方程 In ( %t=3.-0.01t对比 ln : t - ： - In : 0 -二二 一 kt 可得 K=0.01半衰期为ti/2 = In 2 / k = 69.3 min六、

7、思考题1 .蔗糖水解反应速率常数与哪些因素有关答：水解速率常数与温度，与水的浓度和盐酸的浓度有关2 .为什么可用蒸储水来校正旋光仪的零点？求速率常数时，所测旋 光度是否必须进行零点校正？答：因为蔗糖溶液是用蒸储水配制的，用蒸储水调零点已经减去了蒸储水的影响3 .记录反应开始的时间晚了一些，是否影响 k值的测定？为什么？ 答：不会影响；因为蔗糖转化反应对蔗糖为一级反应，本实验是以In （ %）对t作图求k,不需要 °的数值。4 .反应开始，为什么将盐酸溶液倒入蔗糖溶液中，而不相反？答：因为如果相反的话，当蔗糖刚到入盐酸重中时导致盐酸过 量，是蔗糖迅速反应，是可测数值减少，进而影响实验结果。5 .配制