蔗糖水解反应速率常数的测定

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蔗糖水解
• 二、实验原理 • 蔗糖在水中水解成葡萄糖的反应为：
• C12H22O11 + H2O→ • C6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6（果糖） • 为使水解反应加速，以H3O+为催化剂， • 故在酸性介质中进行水解反应中。 • 此反应可视为一级反应，其动力学方程式
为：
•
• A=K’C
• K、在一定条件下是一常数。
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• 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 浓度根据 = 4 \* GB3 ④式有下列关系：
2020浓/7/9 度、液层厚度、光源波长及反应温度等 4
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• 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：
00.000,若示值不为00.000，可按清零键使
其归零。
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• 2） 测量工作：
• 1. αt的测量：
• 在上述配置的糖水中准确加入50mL 3MHCl溶液， 迅速混匀并注入旋光管中，在旋光仪中测量αt值， 测量中每3分钟读取一次Xt值，共读12次（切记测 量中不可动清零键）。
免酸液滴漏到仪器上。实验结束后必须将旋光管 洗净。 ⑷ 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，以免损坏。
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• 三、实验步骤：
• （1） 准备工作：
• 1．用台秤粗称蔗糖5g，放入锥形瓶中，准 确移入水50ml并量取水溶液的温度备用。
• 2．旋光仪零点调节：在旋光管中注入纯水， 放入旋光仪暗箱中，开启旋光仪电源预热5 分钟，再开启直流电源开关，待钠光灯稳
定后，开启测量开关，光屏应显示值为
• 反应时间为0时 α0=β反C0
• 反应时间为t时 αt=βBiblioteka BaiduC+β生（C0-C）
• 反应时间为 ∞ 时 α∞=β生C0 • 式中α0、αt、α∞为反应时间为0、t、∞ 时的溶液
的旋光度。
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• 联立以上三式： • 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 ，由截距可得到α0值。
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• 装置设备： • 旋光仪1台;恒温旋光管1只;恒温槽1套;台称
1台;停表1块;烧杯(100mL)1个;移液管 (30mL)2只;带塞三角瓶(100mL)2只。 • HCl溶液(4mol·dm-3);蔗糖(分析纯)。 •
• 物理化学实验： •
•
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• 一、实验目的 • 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。 • 技能要求：掌握旋光法仪的使用和校正
方法，实验数据的作图处理方法。
• 2. α∞的测定：
• 将步骤（二）1、中所余的反应液在50℃下水浴 中恒温加热30min之后降至室温，测其旋光度即 为X∞(注意：反应液的加热可与二1步骤同时进行)。
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• 四、注意事项
• 实验注意事项 ⑴ 装样品时，旋光管管盖旋至不漏液体即可，不 要用力过猛，以免压碎玻璃片。 ⑵ 在测定α∞时，通过加热使反应速度加快转化完 全。但加热温度不要超过60℃。 ⑶ 由于酸对仪器有腐蚀，操作时应特别注意，避
LnC=-kt+LnC0
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• 式 时中间：时C的为蔗反糖应的开浓始度时。蔗当糖C的=0浓.5C度0；时C，0为t可t 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。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、