(六) 旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数
一、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。
二、仪器与试剂
WZZ-2B自动旋光仪,样品管,秒表,恒温槽,量筒,锥形瓶,蔗糖水溶液,盐酸水溶液
三、实验原理
蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为 C12H22O11(蔗糖)+ H2O
C6H12O6 (葡萄糖)+ C6H12O6(果糖)
为使水解反应加速,反应常常以H+为催化剂。由于在较稀的蔗糖溶液中,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,所以该反应可视为一级反应(动力学中称之为准一级反应)。该反应的速度方程为:-dC/dt = kC
其中C为蔗糖溶液的浓度,k为蔗糖在该条件下的水解反应速度常数 该反应的半衰期与k的关系为:t1/2 = ln2/k
蔗糖、葡萄糖、果糖都是旋光性的物质,即都能使透过它们的偏振光的振动面旋转一定的角度,称为旋光度,以
表示。其中蔗糖、葡萄糖能使偏振光的
振动面按顺时针方向旋转,为右旋光性物质,旋光度为正值。而果糖能使偏振光的振动面按逆时针方向旋转,为左旋光性物质,旋光度为负值。
反应进程中,溶液的旋光度变化情况如下:
当反应开始时,t=0,溶液只有蔗糖的右旋,旋光度为正值,随着反应的进行,蔗糖溶液减少,葡萄糖和果糖浓度增大,由于果糖的左旋能力强于葡萄糖的右旋。整体来说,溶液的旋光度随着时间而减少。当反应进行完全时,蔗糖溶液为零,溶液中只有葡萄糖和果糖,这时,溶液的旋光度为负值。可见,反应过程中物质浓度的变化可以用旋光度来代替表示。
ln(
t-
) = - k t +ln(
t-
0-
)
从上式可见,以ln(得速度常数k。 四、实验步骤
)对 t作图,可得一直线,由直线斜率可求
1、从烘箱中取出锥形瓶。恒温槽调至55℃。
2、开启旋光仪,按下“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30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。 五、实验数据记录 时间 实验前 ℃ 室 温 大 气 压 实验后 时间℃ /min. 2 4 6 8 10 12 14 16 αt/度 时间 /min. 18 20 22 24 26 28 30 αt/度 α∞= 、 、 、 、 。 α∞的平均值为 : 六、数据处理 t α∞ αt/度 Ln(αt -α∞) 16 18 20 -0. 593 22 -0. 593 24 -0. 593 26 -0. 593 28 -0. 593 30 -0. 593 2 -0. 593 4 -0. 593 6 -0. 593 8 10 12 -0. 593 14 -0. 593 --0. 593 -0. 593
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数-实验报告
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)