旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告。。
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数-实验报告
(六)旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数之老阳三干创作创作时间:二零二一年六月三十日一、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、了解旋光仪的基来源根基理, 掌握旋光仪的正确使用方法.二、仪器与试剂WZZ2B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, 反应经常以H+为催化剂.由于在较稀的蔗糖溶液中, 水是年夜量的, 反应达终点时, 虽然有部份水分子介入了反应, 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, 以暗示.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, 溶液的旋光度变动情况如下: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年夜, 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动可以用旋光度来取代暗示.ln( t-) = - k t +ln(0-)从上式可见, 以ln( t-)对 t作图, 可得一直线, 由直线斜率可求得速度常数k.四、实验步伐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“丈量”.预热10分钟后, 洗净样品管, 然后在样品管中装人蒸馏水, 丈量蒸馏水的旋光度, 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分钟丈量一次, 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、0.610 .六、数据处置蔗糖的转化反应速率K=0.0662半衰期:t12 =2Ink=0.693k七、思考题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αt是否需要零点校正?为什么?答:蒸馏水无旋光性, 消除旋光仪的系统误差;实验中, 所测的旋光度αt可以不校正零点, 因αtα∞ , 已将系统的零点误差消除失落.2.蔗糖溶液为什么可粗略配制?答:初始浓度对数据影响不年夜.速率常数K与温度和催化剂的浓度有关, 实验测定反应速率常数k, 以l n(αtα∞)对t作图, 由所得直线的斜率求出反应速率常数k, 与初始浓度无关3.蔗糖的转化速度和哪些因素有关?答:温度, 催化剂得浓度、种类等.4.溶液的旋光度与哪些因素有关?答:溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的种类、浓度、溶剂的性质、液层厚度、光源波长及温度等因素有关.5.反应开始时, 为什么将盐酸溶液倒入蔗糖溶液中, 而不是相反?答:因为盐酸是作为催化剂.若把蔗糖倒入盐酸傍边, 会招致反应液中盐酸的浓渡过年夜, 使得蔗糖在还没检测的时候就反应完全, 使实验存在很年夜误差.若那盐酸倒入蔗糖溶液中, 可以防止这种事情发生, 最年夜地降低了误差的呈现.八、实验结果与讨论:本实验测得蔗糖的转化反应速率K=0.0662 ,半衰期为10.47min, 测得的旋光度变动趋势是从年夜到小, 最终呈现负值.证明果糖的旋光度为负值, 并在数值上年夜于葡萄糖的旋光度值.而最终的旋光度几乎不变, 这说明反应几乎已经到达极限.通过该实验, 了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系, 同时明白旋光仪的基来源根基理, 掌握旋光仪的正确使用方法.。
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数-实验报告
(六)旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数之马矢奏春创作创作时间:二零二一年六月三十日一、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、了解旋光仪的基来源根基理, 掌握旋光仪的正确使用方法.二、仪器与试剂WZZ2B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, 反应经常以H+为催化剂.由于在较稀的蔗糖溶液中, 水是年夜量的, 反应达终点时, 虽然有部份水分子介入了反应, 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, 以暗示.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, 溶液的旋光度变动情况如下: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年夜, 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动可以用旋光度来取代暗示.ln( t-) = - k t +ln(0-)从上式可见, 以ln( t-)对 t作图, 可得一直线, 由直线斜率可求得速度常数k.四、实验步伐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“丈量”.预热10分钟后, 洗净样品管, 然后在样品管中装人蒸馏水, 丈量蒸馏水的旋光度, 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分钟丈量一次, 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、0.610 .六、数据处置蔗糖的转化反应速率K=0.0662半衰期:t12 =2Ink=0.693k七、思考题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αt是否需要零点校正?为什么?答:蒸馏水无旋光性, 消除旋光仪的系统误差;实验中, 所测的旋光度αt可以不校正零点, 因αtα∞ , 已将系统的零点误差消除失落.2.蔗糖溶液为什么可粗略配制?答:初始浓度对数据影响不年夜.速率常数K与温度和催化剂的浓度有关, 实验测定反应速率常数k, 以l n(αtα∞)对t作图, 由所得直线的斜率求出反应速率常数k, 与初始浓度无关3.蔗糖的转化速度和哪些因素有关?答:温度, 催化剂得浓度、种类等.4.溶液的旋光度与哪些因素有关?答:溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的种类、浓度、溶剂的性质、液层厚度、光源波长及温度等因素有关.5.反应开始时, 为什么将盐酸溶液倒入蔗糖溶液中, 而不是相反?答:因为盐酸是作为催化剂.若把蔗糖倒入盐酸傍边, 会招致反应液中盐酸的浓渡过年夜, 使得蔗糖在还没检测的时候就反应完全, 使实验存在很年夜误差.若那盐酸倒入蔗糖溶液中, 可以防止这种事情发生, 最年夜地降低了误差的呈现.八、实验结果与讨论:本实验测得蔗糖的转化反应速率K=0.0662 ,半衰期为10.47min, 测得的旋光度变动趋势是从年夜到小, 最终呈现负值.证明果糖的旋光度为负值, 并在数值上年夜于葡萄糖的旋光度值.而最终的旋光度几乎不变, 这说明反应几乎已经到达极限.通过该实验, 了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系, 同时明白旋光仪的基来源根基理, 掌握旋光仪的正确使用方法.。
关于旋光法测定蔗糖转化反应的实验报告
关于旋光法测定蔗糖转化反应的实验报告篇一:旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告一、实验名称:旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数二、实验目的1、了解旋光仪的基本原理,掌握旋光仪的正确使用方法;2、了解反应的反应物浓度与旋光度之间的关系;3、测定蔗糖转化反应的速率常数。
三、实验原理蔗糖在水中水解成葡萄糖的反应为:C12H22O11+H20→ C6H12O6+C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖为使水解反应加速,反应常以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(1)式中:C0为反应开始时蔗糖的浓度;C为t时间时的蔗糖的浓度。
当C=0.5C0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。
本实验利用该反应不同物质蔗比旋光度不同,通过跟踪体系旋光度变化来指示lnC与t的关系。
在蔗糖水解反应中设β1、β2、β3分别为蔗糖、葡萄糖和果糖的旋光度与浓度的比例常数C12H22O11(蔗糖)+H20→ C6H12O6 (葡萄糖)+C6H12O6 (果糖)t=0C0β1 0 0 α= C0β1t=t Cβ1 ( C -C0)β2 ( C -C0)β3αt=Cβ1+( C -C0)β2+ ( C -C0)β3t=∞0β2C0 β2C0 α∞=β2C0+β2C0 由以上三式得:ln(αt-α∞)=-kt+ln(α0-α∞)由上式可以看出,以ln(αt-α∞) 对t 作图可得一直线,由直线斜率即可求得反应速度常数k 。
四、实验数据及处理:1. 蔗糖浓度:0.3817 mol/L HCl浓度:2mol/L2. 完成下表:=-1.913表1 蔗糖转化反应旋光度的测定结果五、作lnt~ t图,求出反应速率常数k及半衰期t1/2 求算过程:由计算机作图可得斜率=-0.02 既测得反应速率常数k=0.02t1/2 =ln2/k=34.66min 六、讨论思考:1.在测量蔗糖转化速率常数的,选用长的旋光管好?还是短的旋光管好?答:选用较长的旋光管好。
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关于旋光法测定蔗糖转化反应的实验报告篇一:旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告一、实验名称:旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数二、实验目的1、了解旋光仪的基本原理,掌握旋光仪的正确使用方法;2、了解反应的反应物浓度与旋光度之间的关系;3、测定蔗糖转化反应的速率常数。
三、实验原理蔗糖在水中水解成葡萄糖的反应为:C12H22O11+H20→ C6H12O6+C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖为使水解反应加速,反应常以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(1)式中:C0为反应开始时蔗糖的浓度;C为t时间时的蔗糖的浓度。
当C=0.5C0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。
本实验利用该反应不同物质蔗比旋光度不同,通过跟踪体系旋光度变化来指示lnC与t的关系。
在蔗糖水解反应中设β1、β2、β3分别为蔗糖、葡萄糖和果糖的旋光度与浓度的比例常数C12H22O11(蔗糖)+H20→ C6H12O6 (葡萄糖)+C6H12O6 (果糖)t=0C0β1 0 0 α= C0β1t=t Cβ1 ( C -C0)β2 ( C -C0)β3αt=Cβ1+( C -C0)β2+ ( C -C0)β3t=∞0β2C0 β2C0 α∞=β2C0+β2C0 由以上三式得:ln(αt-α∞)=-kt+ln(α0-α∞)由上式可以看出,以ln(αt-α∞) 对t 作图可得一直线,由直线斜率即可求得反应速度常数k 。
四、实验数据及处理:1. 蔗糖浓度:0.3817 mol/L HCl浓度:2mol/L2. 完成下表:=-1.913表1 蔗糖转化反应旋光度的测定结果五、作lnt~ t图,求出反应速率常数k及半衰期t1/2 求算过程:由计算机作图可得斜率=-0.02 既测得反应速率常数k=0.02t1/2 =ln2/k=34.66min 六、讨论思考:1.在测量蔗糖转化速率常数的,选用长的旋光管好?还是短的旋光管好?答:选用较长的旋光管好。
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数-实验报告
(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(0-)从上式可见,以ln( t-)对 t作图,可得一直线,由直线斜率可求得速度常数k。
四、实验步骤1、从烘箱中取出锥形瓶。
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数-实验报告
(六)旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数之马矢奏春创作创作时间:二零二一年六月三十日一、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、了解旋光仪的基来源根基理,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,反应经常以H+为催化剂.由于在较稀的蔗糖溶液中,水是年夜量的,反应达终点时,虽然有部份水分子介入了反应,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,以暗示.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,溶液的旋光度变动情况如下: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年夜,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动可以用旋光度来取代暗示.ln( t-) = - k t +ln(0-)从上式可见,以ln( t-)对 t作图,可得一直线,由直线斜率可求得速度常数k.四、实验步伐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“丈量”.预热10分钟后,洗净样品管,然后在样品管中装人蒸馏水,丈量蒸馏水的旋光度,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分钟丈量一次,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α∞六、数据处置t∞蔗糖的转化反应速率K=0.0662半衰期:七、思考题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αt是否需要零点校正?为什么?答:蒸馏水无旋光性,消除旋光仪的系统误差;实验中,所测的旋光度αt可以不校正零点,因αt-α∞ ,已将系统的零点误差消除失落.2.蔗糖溶液为什么可粗略配制?答:初始浓度对数据影响不年夜.速率常数K与温度和催化剂的浓度有关,实验测定反应速率常数k,以ln(αt-α∞)对t作图,由所得直线的斜率求出反应速率常数k,与初始浓度无关3.蔗糖的转化速度和哪些因素有关?答:温度,催化剂得浓度、种类等.4.溶液的旋光度与哪些因素有关?答:溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的种类、浓度、溶剂的性质、液层厚度、光源波长及温度等因素有关.5.反应开始时,为什么将盐酸溶液倒入蔗糖溶液中,而不是相反?答:因为盐酸是作为催化剂.若把蔗糖倒入盐酸傍边,会招致反应液中盐酸的浓渡过年夜,使得蔗糖在还没检测的时候就反应完全,使实验存在很年夜误差.若那盐酸倒入蔗糖溶液中,可以防止这种事情发生,最年夜地降低了误差的呈现.八、实验结果与讨论:本实验测得蔗糖的转化反应速率K=0.0662 ,半衰期为10.47min,测得的旋光度变动趋势是从年夜到小,最终呈现负值.证明果糖的旋光度为负值,并在数值上年夜于葡萄糖的旋光度值.而最终的旋光度几乎不变,这说明反应几乎已经到达极限.通过该实验,了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系,同时明白旋光仪的基来源根基理,掌握旋光仪的正确使用方法.。
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关于旋光法测定蔗糖转化反应的实验报告(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告院(系) 生化系 年级 10级 专业 化工 姓名 学号课程名称 物化实验 实验日期 2012 年 9 月 9 日 实验地点 3栋 指导老师一、实验目的:1·测定蔗糖转化放映的速率常数k ,半衰期t1/2,和活化能Ea 。
2·了解反应的反应物溶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、实验原理:1、 蔗糖在水中转化成葡萄糖和果糖,器反应为: C 12H 22011+H 2OC 6H 12O 6+C 6H 12O 6(蔗糖) (葡萄糖) (果糖)这是一个二级反应,但在H+浓度和水量保持不变时,反应可视为一级反应,速率方程式可表示为: ,积分后可得: 由此可知:在不同时间测定反应物的相对浓度,并以㏑c 对t 作图,可得一直线,由直线斜率即可求得反应速率常数 k 。
当c=0.5c 0时 T1/2=ln2/K2、本实验中的反应物及产物均有旋光性,且旋光能力不同,在溶剂性质、溶液浓度、样品管长度及温度等条件均固定时,旋光度与反应物浓度呈线性关系,即:kc dt dc =-kt cc -=0ln。
反应时间 t=0,蔗糖尚未转化: ;反应时间为 t ,蔗糖部分转化: ; 反应时间 t=∞,蔗糖全部转化:, 联立上述三式并代入积分式可得: 对t作图可得一直线,从直线斜率可得反应速率常数k 。
三、仪器与试剂:WZZ-2B 型旋光仪 1台 501超级恒温水浴 1台 烧杯100ml 2个 移液管(25ml ) 2只蔗糖溶液 (分析纯)(20.0g/100ml) Hcl 溶液(分析纯)(4.00mol/dm -3) 四、实验步骤: ①恒温准备:②旋光仪调零: 1)、2)、5分钟稳定后将4mol/L Hcl 和蔗糖50ml 分别置于100ml 的烧杯中调恒温水浴至45oc开启旋光仪将光源调至交流(AC)调开关至直流(DC)cβα=00c 反βα=)(生反c t -+=0c c ββα0c 生βα=∞)ln()ln(0∞∞-+-=-ααααkt t )ln(∞-ααt 以洗净样品管 向管内装满蒸馏水,并盖上玻璃片和套盖,不要有气泡用滤纸擦干管外的水,放入旋光仪光路中打开光源,调节目镜聚焦,使视野清晰 再旋转检偏镜至能观察到三分视野均匀但较暗为止记下检偏镜的旋光度,重复测量数次,取其平均值即为零点洗净样品管 向管内装满蒸馏水,盖上端盖,滤纸擦干③测定a t :④测定a ∞:⑤、依次关闭测量、光源、电源开关。
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告.doc
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告院(系) 生化系 年级 10级 专业 化工 姓名 学号课程名称 物化实验 实验日期 2012 年 9 月 9 日 实验地点 3栋 指导老师一、实验目的:1·测定蔗糖转化放映的速率常数k ,半衰期t1/2,和活化能Ea 。
2·了解反应的反应物溶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、实验原理:1、 蔗糖在水中转化成葡萄糖和果糖,器反应为: C 12H 22011+H 2OC 6H 12O 6+C 6H 12O 6(蔗糖) (葡萄糖) (果糖)这是一个二级反应,但在H+浓度和水量保持不变时,反应可视为一级反应,速率方程式可表示为: ,积分后可得: 由此可知:在不同时间测定反应物的相对浓度,并以㏑c 对t 作图,可得一直线,由直线斜率即可求得反应速率常数 k 。
当c=0.5c 0时 T1/2=ln2/K2、本实验中的反应物及产物均有旋光性,且旋光能力不同,在溶剂性质、溶液浓度、样品管长度及温度等条件均固定时,旋光度与反应物浓度呈线性关系,即:kc dt dc =-kt cc -=0ln。
反应时间 t=0,蔗糖尚未转化: ;反应时间为 t ,蔗糖部分转化: ; 反应时间 t=∞,蔗糖全部转化:, 联立上述三式并代入积分式可得: 对t作图可得一直线,从直线斜率可得反应速率常数k 。
三、仪器与试剂:WZZ-2B 型旋光仪 1台 501超级恒温水浴 1台 烧杯100ml 2个 移液管(25ml ) 2只 蔗糖溶液 (分析纯)(20.0g/100ml) Hcl 溶液(分析纯)(4.00mol/dm -3) 四、实验步骤: ①恒温准备:②旋光仪调零: 1)、2)、5分钟稳定后将4mol/L Hcl 和蔗糖50ml 分别置于100ml 的烧杯中调恒温水浴至45oc开启旋光仪将光源调至交流(AC)调开关至直流(DC)cβα=00c 反βα=)(生反c t -+=0c c ββα0c 生βα=∞)ln()ln(0∞∞-+-=-ααααkt t )ln(∞-ααt 以洗净样品管 向管内装满蒸馏水,并盖上玻璃片和套盖,不要有气泡用滤纸擦干管外的水,放入旋光仪光路中打开光源,调节目镜聚焦,使视野清晰 再旋转检偏镜至能观察到三分视野均匀但较暗为止记下检偏镜的旋光度,重复测量数次,取其平均值即为零点洗净样品管 向管内装满蒸馏水,盖上端盖,滤纸擦干③测定a t :④测定a ∞:⑤、依次关闭测量、光源、电源开关。
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数-实验报告.doc
(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 (0-)从上式可见,以ln ( t -)对 t作图,可得一直线,由直线斜率可求得速度常数k。
四、实验步骤1、从烘箱中取出锥形瓶。
关于旋光法测定蔗糖转化反应的实验报告_实验报告
关于旋光法测定蔗糖转化反应的实验报告_实验报告篇一:旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数试验报告旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数试验报告一、试验名称:旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数二、试验目的1、了解旋光仪的基本原理,把握旋光仪的正确用法方法;2、了解反应的反应物浓度与旋光度之间的关系; 3、测定蔗糖转化反应的速率常数。
三、试验原理蔗糖在水中水解成葡萄糖的反应为:C12H22O11+H20→ C6H12O6+C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖为使水解反应加速,反应常以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,虽有部分水分子参与反应,但与溶质浓度相比认为它的浓度没有转变,故此反应可视为一级反应,其动力学方程式为:lnC=-kt+lnC0(1)式中:C0为反应开头时蔗糖的浓度;C为t时间时的蔗糖的浓度。
当C=0.5C0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。
本试验利用该反应不同物质蔗比旋光度不同,通过跟踪体系旋光度改变来指示lnC与t的关系。
在蔗糖水解反应中设β1、β2、β3分别为蔗糖、葡萄糖和果糖的旋光度与浓度的比例常数C12H22O11(蔗糖)+H20→ C6H12O6 (葡萄糖)+C6H12O6 (果糖)t=0C0β1 0 0 α= C0β1 t=t Cβ1 ( C -C0)β2 ( C -C0)β3αt=Cβ1+( C -C0)β2+ ( C -C0)β3t=∞0β2C0 β2C0 α∞=β2C0+β2C0 由以上三式得:ln(αt-α∞)=-kt+ln(α0-α∞)由上式可以看出,以ln(αt-α∞) 对t 作图可得始终线,由直线斜率即可求得反应速度常数k 。
四、试验数据及处理:1. 蔗糖浓度:0.3817 mol/L HCl浓度:2mol/L2. 完成下表:=-1.913表1 蔗糖转化反应旋光度的测定结果五、作lnt~ t图,求出反应速率常数k及半衰期t1/2 求算过程:由计算机作图可得斜率=-0.02 既测得反应速率常数k=0.02t1/2 =ln2/k=34.66min 六、商量思索:1.在测量蔗糖转化速率常数的,选用长的旋光管好?还是短的旋光管好?答:选用较长的旋光管好。
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告
实验八旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数【目的要求】1、根据物质的光学性质研究蔗糖水解反应,测定其反应速度常数,计算反应的半衰期,并根据阿伦尼乌斯公式求算蔗糖转化的活化能。
2、了解旋光仪的基本原理、掌握使用方法。
3 了解一级反应速率公式及动力学特点,熟悉准一级反应的速率公式。
【基本原理】蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖为使水解反应加速,反应常常以H3O+为催化剂,故在酸性介质中进行,本实验采用2M HCl。
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令蔗糖开始水解反应时的浓度C0,水解到某时刻时的蔗糖浓度为Ct,对上式进行积分得:lnC0/Ct = k t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。
量度旋光度的仪器为旋光仪,当温度、波长及溶剂一定时,旋光度的数值为:= l Cm或= l Cl ——液层厚度,即盛装溶液的旋光管的长度,Cm ,C——旋光物质的质量摩尔浓度,体积摩尔浓度——比旋光度,t为温度,D为所用光源的波长。
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数-实验报告
(六)旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数之迟辟智美创作一、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、了解旋光仪的基来源根基理,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,反应经常以H+为催化剂.由于在较稀的蔗糖溶液中,水是年夜量的,反应达终点时,虽然有部份水分子介入了反应,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,以暗示.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,溶液的旋光度变动情况如下: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年夜,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动可以用旋光度来取代暗示.ln( t-) = - k t +ln(0-)从上式可见,以ln( t)对t作图,可得一直线,由直线斜率可求得速度常数k.四、实验步伐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“丈量”.预热10分钟后,洗净样品管,然后在样品管中装人蒸馏水,丈量蒸馏水的旋光度,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分钟丈量一次,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α∞六、数据处置t∞蔗糖的转化反应速率K=0.0662半衰期:七、思考题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αt是否需要零点校正?为什么? 答:蒸馏水无旋光性,消除旋光仪的系统误差;实验中,所测的旋光度αt可以不校正零点,因αt-α∞,已将系统的零点误差消除失落.2.蔗糖溶液为什么可粗略配制?答:初始浓度对数据影响不年夜.速率常数K与温度和催化剂的浓度有关,实验测定反应速率常数k,以ln(αt-α∞)对t作图,由所得直线的斜率求出反应速率常数k,与初始浓度无关3.蔗糖的转化速度和哪些因素有关?答:温度,催化剂得浓度、种类等.4.溶液的旋光度与哪些因素有关?答:溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的种类、浓度、溶剂的性质、液层厚度、光源波长及温度等因素有关.5.反应开始时,为什么将盐酸溶液倒入蔗糖溶液中,而不是相反?答:因为盐酸是作为催化剂.若把蔗糖倒入盐酸傍边,会招致反应液中盐酸的浓渡过年夜,使得蔗糖在还没检测的时候就反应完全,使实验存在很年夜误差.若那盐酸倒入蔗糖溶液中,可以防止这种事情发生,最年夜地降低了误差的呈现.八、实验结果与讨论:本实验测得蔗糖的转化反应速率K=0.0662 ,半衰期为10.47min,测得的旋光度变动趋势是从年夜到小,最终呈现负值.证明果糖的旋光度为负值,并在数值上年夜于葡萄糖的旋光度值.而最终的旋光度几乎不变,这说明反应几乎已经到达极限.通过该实验,了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系,同时明白旋光仪的基来源根基理,掌握旋光仪的正确使用方法.。
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数-实验报告
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数-实验报告(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 (0-)从上式可见,以ln ( t -)对 t作图,可得一直线,由直线斜率可求得速度常数k。
实验九旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数
实验九旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数Ⅰ、实验目的1.测定蔗糖在酸存在下的水解速率常数。
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。
Ⅱ、实验原理蔗糖水溶液在有氢离子存在时产生水解反应:C12H22O11 + H2O 〔H+〕C6H12O6 + C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖蔗糖、葡萄糖、果糖都是旋光性物质,其比旋光度为:〔α蔗〕D20= 66.65°〔α葡〕D20= 52.5°〔α果〕D20= -91.9°式中:α表示在20℃用钠黄光作光源测得的旋光度。
正值表示右旋,负值表示左旋。
由于蔗糖的水解是能进行到底的,并且果糖的左旋远大于葡萄糖的右旋性,因此在反应进程中,将逐渐从右旋变向左旋。
当氢离子浓度一定,蔗糖溶液较稀时,蔗糖水解为假一级反应,其速率方程式可写成:ln a/(a-x)= kt (1)式中:a——蔗糖初浓度;x——反应了的蔗糖浓度。
当某物理量与反应物和产物浓度成正比,则可导出用物理量代替浓度的速率方程。
为简单起见,设反应方程式为:A+B→X+Y设反应物和生成物对某物理量λ(这里是旋光度)的贡献分别是λa、λb、λx、λy,它们与浓度的关系分别是:λa = l〔A〕;λb = m〔B〕;λx = n〔X〕;λy = p〔Y〕式中,l、m、n、p为比例常数。
因λ=λa +λb+λx+λy而在反应进程中:λa = l(a-x);λb = m(b-x) = m〔(b-a)+(a-x) 〕;λx= nx;λy = px。
故λ=(l+ m)(a-x)+ m(b-a)+(n + p)x (2)在(2)式右端加、减a(n+p),然后合并得λ=(l+ m–n-p)(a-x)+ m(b-a)+a(n + p) (3)反应开始时,a-x=a;反应完毕时,a-x=0故λ0=(l+m-n-p)a + m(b-a)+a(n+p) (4) λ∞=m(b-a)+a(n+p) (5)(3)式-(5)式λ-λ∞=(l+m-n-p)(a-x) (6)(4)式-(5)式λ0-λ∞=(l+m-n-p)a (7)将(6)、(7)式代入一级反应速率方程式(1),得:ln(λ0-λ∞)/ (λ-λ∞)= kt (8)如果m、n、p为零,即这些物质与λ无关,则λ∞= 0,(8)式简化为ln λ0 /λ= kt (9)物性λ可以是旋光度、吸光度、体积、压力、电导等。
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数-实验报告
(六)旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数之勘阻及广创作创作时间:二零二一年六月三十日一、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、了解旋光仪的基来源根基理, 掌握旋光仪的正确使用方法.二、仪器与试剂WZZ2B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, 反应经常以H+为催化剂.由于在较稀的蔗糖溶液中, 水是年夜量的, 反应达终点时, 虽然有部份水分子介入了反应, 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, 以暗示.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, 溶液的旋光度变动情况如下: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年夜, 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动可以用旋光度来取代暗示.ln( t-) = - k t +ln(0-)从上式可见, 以ln( t-)对 t作图, 可得一直线, 由直线斜率可求得速度常数k.四、实验步伐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“丈量”.预热10分钟后, 洗净样品管, 然后在样品管中装人蒸馏水, 丈量蒸馏水的旋光度, 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分钟丈量一次, 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、0.610 .六、数据处置蔗糖的转化反应速率K=0.0662半衰期:t12 =2Ink=0.693k七、思考题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αt是否需要零点校正?为什么?答:蒸馏水无旋光性, 消除旋光仪的系统误差;实验中, 所测的旋光度αt可以不校正零点, 因αtα∞ , 已将系统的零点误差消除失落.2.蔗糖溶液为什么可粗略配制?答:初始浓度对数据影响不年夜.速率常数K与温度和催化剂的浓度有关, 实验测定反应速率常数k, 以l n(αtα∞)对t作图, 由所得直线的斜率求出反应速率常数k, 与初始浓度无关3.蔗糖的转化速度和哪些因素有关?答:温度, 催化剂得浓度、种类等.4.溶液的旋光度与哪些因素有关?答:溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的种类、浓度、溶剂的性质、液层厚度、光源波长及温度等因素有关.5.反应开始时, 为什么将盐酸溶液倒入蔗糖溶液中, 而不是相反?答:因为盐酸是作为催化剂.若把蔗糖倒入盐酸傍边, 会招致反应液中盐酸的浓渡过年夜, 使得蔗糖在还没检测的时候就反应完全, 使实验存在很年夜误差.若那盐酸倒入蔗糖溶液中, 可以防止这种事情发生, 最年夜地降低了误差的呈现.八、实验结果与讨论:本实验测得蔗糖的转化反应速率K=0.0662 ,半衰期为10.47min, 测得的旋光度变动趋势是从年夜到小, 最终呈现负值.证明果糖的旋光度为负值, 并在数值上年夜于葡萄糖的旋光度值.而最终的旋光度几乎不变, 这说明反应几乎已经到达极限.通过该实验, 了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系, 同时明白旋光仪的基来源根基理, 掌握旋光仪的正确使用方法.。
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数-实验报告之欧阳地创编
(六)旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数时间:2021.03.04 创作:欧阳地一、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(0-)从上式可见,以ln( t-)对 t作图,可得一直线,由直线斜率可求得速度常数k。
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旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数
一、实验目的:
1、了解反应的反应物浓度与旋光度之间的关系;
2、了解旋光仪的基本原理,掌握其基本使用方法;
3、利用旋光法测定蔗糖水解反应的速率常数与半衰期。
二、实验原理:
蔗糖在水中水解成葡萄糖的反应为:
C 12H
22
O
11
+H
2
O→C
6
H
12
O
6
(葡萄糖)+C
6
H
12
O
6
(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=-k
t +LnC
式中:C为反应开始时蔗糖的浓度;C
为t时间时的蔗糖的浓度。
当C=1/2
C 0时,t可用t
1/2
表示,即为反应的半衰期。
t
1/2
=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[α]这一概念,并表示为:
[α]
D
=α*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,α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:
α= βC
β在一定条件下是一常数。
蔗糖[α]=66.5°,葡萄糖[α]=52.0°,果糖[α]=-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),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: α
0=β
反
C
反应时间为t时: α
t =β
反
C+β
生
(C
-C)
反应时间为∞时: α∞=β
生C 0
式中α
0、α
t
、α
∞
为反应时间为0、t、∞时的溶液的旋光度。
联立以上三式:
Ln(α
t -α
∞
)= -kt + Ln(α
-α
∞
)
整理即为:Ln(α
t -α
∞
) - Ln(α
-α
∞
)= - kt
由上式可以看出,以 Ln(α
t -α
∞
) 对t 作图可得一直线,由截距可得到α
值,由直线斜率即可求得反应速度常数k。
三.实验步骤
1.将恒温槽调节到(50.0±0.1)℃恒温,旋光仪先预热20分钟。
2.旋光仪零点的校正:
旋光管注入蒸馏水,无气泡,旋紧,擦净,调节(圆盘旋光仪)目镜使视野清晰,旋转检偏镜至观察到的三分视野暗度相等为止,记下检偏镜之旋转角α,即为旋光仪的零点。
WZZ-2B自动旋光仪“清零”
3.蔗糖水解过程中α
t
的测定:
称取10g蔗糖,加入50mL蒸馏水配成溶液(若溶液浑浊,应先过滤)。
用移液管取25mL蔗糖溶液置于100mL烧杯。
移取25mL 4mol²dm-3HCl溶液于另一100mL烧杯中。
将HCl迅速倒入蔗糖中,充分混合,在加入HCl时开始记时。
(若用移液管移取25mL 4mol²dm-3HCl溶液直接加入到盛蔗糖溶液的烧杯中,则加入一半时开始计时)将混合液装满旋光管,测量不同时间t时溶液
的旋光度α
t。
测定时要迅速准确,当将三分视野暗度调节相同后,先记下时间,再读取旋光度。
每隔一定时间,读取一次旋光度,开始时,可每1min 读一次,15min后(读取15个数值),每2min读一次,再读取15个数值(30min)。
共测定45min,30个数值。
(注意:用WZZ-2B自动旋光仪,在实验测定数据的过程中,所有键都不要再调节,只读取数据。
)
4.α
∞
的测定:
将混合液(25mL 4mol²dm-3HCl溶液+25mL蔗糖溶液)置于近50℃的水浴中,恒温30min以加速反应,然后冷却至实验温度,按上述操作,测定其旋光度,持续约5 min,旋光度不发生变化,可以认为反应完全,此值即可认
为是α
∞。
若旋光度一直在变化,则还没有反应完全。
四、实验数据及处理:
1. 蔗糖浓度:C 蔗糖= 4Mol/L HCl 浓度:C 盐酸 = 2Mol/L
α∞= -3.210
2. 完成下表:
表1 蔗糖转化反应旋光度的测定结果(实验数据):
五、作()ln t αα∞-~ t 图,求出反应速率常数k 及半衰期t 1/2 :
求算过程:
由图表及线性回归知k=0.0104
六、讨论思考:
1、配制蔗糖溶液时称量不够准确,对测量结果有否影响?
答:如果称量的蔗糖偏小,溶液的密度、浓度都会偏小
2、混合蔗糖溶液和盐酸溶液时,可否将蔗糖溶液加到盐酸溶液中去?为什
么?
答:如果将蔗糖加入盐酸中,蔗糖的起始浓度就是一个变化的值,而且先加入的蔗糖会先水解,影响起始浓度和反应速率。