蔗糖水解反應速率常數(shù)的測定實驗報告

1、序號：6Hurran In 創(chuàng)駅Saencre andlectirwlogy物理化學實驗報告姓名：XXX院系：化學化工學院班級：XXX學號：XXXXXXX 指導老師：XXX同組者：XXXXXXXXXXX實驗項目名稱： 蔗糖水解反應速率常數(shù)的測定一、實驗目的(1) 根據(jù)物質的旋光性質研究蔗糖水解反應，測定其反應的速率常數(shù)和半衰 期；(2) 了解旋光儀的基本原理，掌握其使用方法。二、實驗原理蔗糖在水中轉化成葡萄糖與果糖，其反應方程式為C12H22O11 + H2O = C6H12O6 + C6H12O6為使水解反應加速，反應常常以H +為催化劑，故在酸性介質中進行。由于在 較稀的蔗糖溶液中，水是大

2、量的，反應達到終點時，雖有部分水分子參加反應，但 可認為其沒有改變。因此，在一定的酸度下，反應速度只與蔗糖的濃度有關，所有 本反應可視為一級反應。該反應的速度方程為： =KC積分后：In ： =Kt 或InC= k t+ InCo式中，C。為反應開始時蔗糖的濃度；C為時間t時的蔗糖濃度，K為水解反應的速 率常數(shù)。從上式中可以看出，在不同的時間測定反應物的濃度，并以InCt對t作圖，可得一條直線，由直線斜率即可求出反應速率常數(shù)K。然而反應是不斷進行的，要快速分析出某一時刻反應物的濃度比較困難。但根據(jù)反應物蔗糖及生成物都具有旋 光性，且他們的旋光性不同，可利用體系在反應過程中旋光度的改變來量度反應

3、的 進程。旋光度與濃度呈正比，且溶液的旋光度為各組分的旋光度之和(加和性)。 若以a 0，a t，ax分別為時間0，t，時溶液的旋光度，則可導出：Cg ( a 0 a )，Ct x ( a t a%)所以可以得出：ln(a Oax) / (a t ax)= k t即：In (a t ax ) =一 kt +(a 0 ax)上式中l(wèi)n(a t ax )對t作圖，從所得直線的斜率即可求得反應速度常數(shù) K。一級反應的半衰期則用下式求取：=n 2/k = 0.693/k三、儀器和試劑儀器：自動指示旋光儀一臺；移液管(25 mL) 2支；超級恒溫槽1臺；燒杯 (150 mL) 2個；恒溫水浴鍋1臺；吸耳

4、球1個；秒表1塊；容量瓶(50mL 1 個；錐形瓶(100 mL) 2個；試劑：蔗糖(AR ； 2 mol/L的鹽酸溶液。四、實驗操作1、溫度設定與準備(1) 將旋光儀電源開啟預熱10mi n。(2) 將超級恒溫槽的溫度調節(jié)到25C。2、溶液配制與恒溫稱取10g蔗糖于燒杯中，加蒸餾水溶解，移至 50mL容量瓶定容至刻度，用移 液管吸取25mL蔗糖溶液注入一錐形瓶中，將兩個錐形瓶用玻璃塞或橡皮塞蓋好 后，置于25E的恒溫槽中恒溫1015min。3、蔗糖水解反應過程中a t的測定將恒溫后的兩個錐形瓶取出，將 HCI溶液傾倒至蔗糖溶液中。傾倒的同時，開 始用秒表計時，然后將兩錐形瓶互相傾倒 23次，

5、使溶液混合均勻。用少許混合液蕩洗旋光管23次，然后將溶液置于旋光儀中，測試溶液的旋光度。從混合計時起，分別選擇在2, 4, 6, 8, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60min時處進行測定。4、ax的測定將步驟4中的剩余混合液置于 5060C的水浴中加熱 30min,以加速水解反應，然后冷卻至實驗溫度,六、數(shù)據(jù)處理室溫：23.5 C反應開始溫度：23.5表1旋光度與時間表測其旋光度,廠aC:可以將該測量值做為壓強：100.1KPa-2.58a*的值。:2mol/Lr/ nun加億-叫）227.363.399426.713.377626.093.356825.533.33610

6、24.803.3101523.423.2582022.023.2033019.533.0964017.523.0015015.832.913以一為橫坐標，為縱坐標作E; 川1丨圖0w w wwX Aicis TMeeI ii (rz, )r 丙圖i圖曲線方程ln(a t a)= 3.41941562 O.OIt對比小 * 1 2 3 4 5可得 K=0.01 半衰期為 t1/2= In 2 / k = 69.3 min六、思考題1.蔗糖水解反應速率常數(shù)與哪些因素有關答：水解速率常數(shù)與溫度，與水的濃度和鹽酸的濃度有關2.為什么可用蒸餾水來校正旋光儀的零點？求速率常數(shù)時，所測旋光度是否必須 進行零點校正？答：因為蔗糖溶液是用蒸餾水配制的，用蒸餾水調零點已經(jīng)減去了蒸餾水的 影響。3. 記錄反應開始的時間晚了一些，是否影響k值的測定？為什么？答：不會影響；因為蔗糖轉化反應對蔗糖為一級反應，本實驗是以ln(a t a* )對t作圖求k，不需要a 0的數(shù)值。4.反應開始，為什么將鹽酸溶液倒入蔗糖溶液中，而不相反？答：因為如果相反的話，當蔗糖剛到入鹽酸重中時導致鹽酸過量，是蔗糖迅 速反應，是可測數(shù)值減少，進而影響實驗結果。5. 配制蔗糖溶