物化实验(蔗糖水解反应速率常数的测定)

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4.α∞的测定 将步骤3剩余的混合液转移置带塞的
锥形瓶中，放入水浴锅近55℃的水浴中 （注意要盖上瓶塞），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，此值即可认为是 α∞。
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5.关机 使用完毕后，依次关闭测量、光源、电
源开关。同时洗净旋光管，并装入蒸馏水。
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3.蔗糖水解过程中αt的测定 （1）用移液管取25mL蔗糖溶液置于 100mL烧杯中。移取25mL 4mol·dm-3HCl 溶液加入此烧杯中（加入一半时按下秒表计
时），拌匀。
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（2）先用待测溶液快速润洗旋光管1－2 遍，再将溶液装满旋光管(操作同装蒸馏 水相同)。装好擦净立刻置于旋光仪中 （放置的位置要与清0时相同），盖上槽 盖。测量不同时间t时溶液的旋光度αt。 每隔一定时间，读取一次旋光度，开始 时，可每1min读一次，后来，每2min 读一次。直到旋光度为负值。
蔗糖（A）
葡萄糖（C） 果糖（D）
这是一个二级反应。
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∵ 反应中的H2O是大量存在的, 即
C » C H2O
蔗糖
∴ CH2O可看成是个常数
∴ 上述反应可看作一级反应（准一级反应），
dC dt
kC其速率方程可表示为：
或
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根据上式，只要测得不同反应时刻蔗糖 的浓度，即可求出反应速率常数k 。本实 验是把一定浓度的蔗糖溶液与一定浓度的 HCl溶液等体积混合，并测定混合液的旋 光度随时间的变化，再根据旋光度随时间 的变化关系推算出蔗糖的酸催化水解程度。
α0 =K蔗 •C0(t=0,蔗糖尚未转化) αt =K蔗C+(K果+K葡)( C0－C) α∞ =(K果+K葡) C0 (t=∞,蔗糖已完成转化)
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将上述三式合并，消去K，则得 将上式代入一级反应的速率方程，则得
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整理后，得
ln (αt－α∞)= －k t +ln (α0 －α∞) 若测得不同时刻的αt、α∞，以 ln（αt—α∞）对t作图，从所得直线的斜 率即可求出蔗糖水解反应的反应速率常 数k值。
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（四）实验结果与分析
（1）将时间t、αt 、(αt－α∞) 、 ln(αt－α∞) 列成下表
t(min)
αt
(αt－α∞)
ln(αt－α∞)
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（2）以t为横坐标、 ln(αt－α∞) 为 纵坐标作图得一直线，从直线的斜率求出
反应的速率常数k。 （3）利用k值求出半衰期
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蔗糖具有右旋光性， = 66.55o,
水解产生的葡萄糖也为右旋光性,
=
52. 5o。而果糖为左旋光性，
=
－91.9o，由于果糖的左旋光性比葡萄糖
的右旋光性大，所以随着反应的进行，右
旋数值逐渐减小，最后变成左旋。
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• 在相同的测定条件下，旋光度与物质的浓度 成正比，如果设α0、αt、α∞分别为反应开始 时、t时、反应终了时溶液的旋光度，K蔗、 K葡 、K果分别为蔗糖、葡萄糖、果糖的旋 光度与浓度之间的比例系数，则
点亮为正常。
（3）打开测量开关，数码管上应有数字显
示。
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钠光灯
↙
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电源开 →
关
光源开关
↙ ↗
测量开关
清零按钮
↙ ↖
复测按钮
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（4）洗净恒温旋光管，将管子一端的盖
子旋紧，向管内注入蒸馏水，把玻璃片盖 好，使管内无气泡存在。再旋紧套盖，勿 使漏水。用吸水纸擦净旋光管，再用擦镜 纸将管两端的玻璃片擦净。放入旋光仪中 盖上槽盖（试管放置时应注意标记的位置 和方向），按清0按钮清0。
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请保护公共仪器设备！ 请注意安全！
谢谢!
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t1/2 =0.6931/ k=
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（五）注意事项
(1) 旋光管帽不必旋太紧，以不漏水为宜。 (2) 清洗旋光管时，旋光管两端的盖玻片 要放好，以防跌碎。 (3) 测量前旋光管要润洗。 (4) 做的过程要观察钠光灯是否熄灭，若 熄灭，则再将光源开关上下反复扳动1－2 次，使钠光灯点亮为正常。
实验一 蔗糖水解 反应速率常数的测定
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（一）实验目的
• 1.了解旋光仪的基本原理，掌握其使用方法。
• 2.理解旋光度的概念 和巩固一级反应的动力 学特征。
• 3.掌握用物质的旋光度间接测定反应速率的 原理和方法。
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（二）实验原理
蔗糖的水解反应：
C12H22O11 ＋ H2O H+ C6H12O6 ＋C6H12O6
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（三）实验步骤
1. 称取10.00g蔗糖，放入50mL烧杯中，加水
溶解，转移到100ML容量瓶中，稀释定容。
2.仪器清零
(1) 向上打开WZZ － 2自动旋光仪电源开关。
(2)过约5分钟钠光灯激活后 ，向上打开光
源开关，钠光灯应亮。若钠光灯熄灭，则再
将光源开关上下反复扳动1－2次，使钠光灯