蔗糖水解速率常数的测定.doc

西安石油大学化学实验报告

课程名称物理化学实验（Ⅱ）实验名称蔗糖水解速率常数的测定
姓名禹成军学号201008040128专业班级化学1001指导老师杨鹏辉
实验日期2012年12月4日实验地点西安石油大学本部第二实验楼402
实验目的
1、了解旋光仪的结构、原理和测定旋光物质旋光度的原理；正确掌握旋光仪的使用方法。
2、利用旋光仪测定蔗糖水解反应的速率常数。
实验原理

在本实验中，把一定浓度的蔗糖溶液与一定浓度的盐酸溶液等体积混合，用旋光仪测定旋光度随时间的变化，然后推算蔗糖水解的程度，因为蔗糖具有右旋光性，比旋光度=，而水解产生的葡萄糖为右旋性物质，其比旋光度为=52.7.；果糖为左旋光性物质，其比旋光度为=-92.。由于果糖的左旋性比较大，故反应进行时，右旋数值逐渐减小，最后变成左旋，因此蔗糖水解又称为转化作用。旋光度的大小与溶液中被测物质的旋光性、溶剂性质、光源波长、光源所经过的厚度、测定时温度等因素有关。当这些条件固定时，旋光度ａ与被测溶液的浓度呈直线关系，所以

=（当t=0蔗糖未转化的旋光度）（1）
=（当t=蔗糖全部转化的旋光度）（2）
=+（当t=t蔗糖浓度为（a-x）时的旋光度)（3）

式中：为生成物与反应物的比例常数；为反应物起始浓度也是水解结束生成物的浓度；x为t时生成物的浓度。
由（1）、（2）、（3）式得

（4）
结合速率方程公式得
lg（5）
将上式整理得
lg（）=-（6）
故只要测出蔗糖水解过程中不同时间的旋光度，以及全部水解后的旋光度，以对t作图，可由直线斜率求出速率常数k0
测出不同温度的k值，可利用阿伦尼乌斯公式求出反应在该温度范围内的平均活化能，即：

三、仪器与药品
WZZ-2B型自动旋光仪及其附件1套；叉形反应管2只；HK-2A型超级恒温槽及其附件1套；停表1只；100ml容量瓶1只；25ml容量瓶3只；25ml胖肚移液管1支；25ml刻度移液管1只；50ml烧杯1只；洗瓶1只；洗耳球1个。
蔗糖（CP）；盐酸1.8mol/L
四、实验步骤
1.打开恒温槽，调节温度至25℃。
2.使用旋光仪测出蒸馏水的旋光度为a=0.00。
3.用移液管吸取20%的蔗糖溶液25ml于烧杯中,再用移液管移取25ml的盐酸（1.8mol/L，在将盐酸加入蔗糖溶液中的同时开始计时并恒温10min，且使溶液混合均匀。
4，用以恒温的溶液润洗旋光管2-3次，然后用此溶液装满旋光管，勿留下气泡。10min时开始测定，记录刻度盘读数，并每隔5min记录一次数据，至70min。
5.同步骤2配制溶液将并放入55℃水浴锅中恒温1h后,将溶液冷却至35°，测定此时溶液的旋光度即为。
6.调节恒温槽温度为35℃(恒温5min，时差3min，至44min)，步骤同上测定旋光度、并记录数据。
五、实验注意事项
1、蔗糖在配制溶液前，需先经380K烘干。
2、在进行蔗糖水解速率常数测定以前，要熟练掌握旋光仪的使用，能正确而迅速的读出其数据。
3、旋光管管盖只要旋至不漏水即可，旋的过紧会导致损坏，或使玻片受力而产生力致使有一定的假旋光。
4、旋光仪中的钠光灯不宜长时间开启，测量间隔较长时，应熄灭避免损坏。
5、反应速率与温度有关，故需恒温后才能将两个液体混合。
6、实验结束时，应将旋光管洗净干燥，防止酸对旋光管的腐蚀。
实验数据记录与处理
T=308K
t/min8.00011.00014.00017.00020.00023.000α11.6059.9258.3256.9205.6904.58015.81514.13512.53511.1309.9008.7901.1991.1501.0981.0460.9960.944t/min26.00029.00032.00035.00038.00041.000α3.6652.7952.0351.3500.7400.1887.8757.0056.2455.5604.9504.3980.8960.8450.7960.7450.6950.643

T=298K
t/min10.00015.00020.00025.00030.00035.000α11.51010.7009.9309.1808.4507.79516.13015.32014.55013.80013.07012.4151.2081.1851.1631.1401.1161.094t/min40.00045.00050.00055.00060.00065.000α7.1156.5155.9205.3654.8204.31011.73511.13510.5409.9859.4408.9301.0691.0471.0230.9990.9750.951

由lg（）=-
Y(308