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= C0β1

t=t Cβ1 ( C -C0)β2 ( C -C0)β3αt=Cβ1+( C -C0)β2+ ( C -C0)β3

t=∞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/L

2. 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=0.02 t1/2 =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。根据公式〔α〕＝

α×1000/Lc，在其它条件不变情况下，L越长，α越大，则α的相对测量误差越小。

2．如何根据蔗糖、葡萄糖和果糟的比旋光度计算α0和α∞答：α0＝〔α蔗糖〕Dt℃L[蔗糖]0/100

α∞＝〔α葡萄糖〕Dt℃L[葡萄糖]∞/100＋〔α果糖〕Dt℃L[果糖]∞/100

式中：[α蔗糖]Dt℃，[α葡萄糖]Dt℃，[α果糖]Dt℃分别表示用钠黄光作光源在t℃时蔗糖、葡萄糖和果糖的比旋光度，L(用dm表示)为