實驗十旋光法測定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)

1、實驗十 旋光法測定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)目的要求1. 了解旋光儀的基本原理，掌握旋光儀的使用方法。2. 了解反應(yīng)物濃度和旋光度之間的關(guān)系。3. 測定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)和半衰期。基本原理蔗糖轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式為：C12H22O11 (蔗糖) + H2O C6H12O6 (葡萄糖) + C6H12O6 (果糖)糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)可看作是一級反應(yīng)。一級反應(yīng)的速率方程表達式如下：-dc/dt=kc積分可得：lnc=lnc0-kt當c=1/2 c0時，時間t可用t1/2表示，即反應(yīng)的半衰期：t1/2=ln2/k=0.693/kkkt/693. 0/2ln2/1作為反應(yīng)物的蔗糖是右旋性物質(zhì)，其比旋光度66.6o；生

2、成物中葡萄糖也是右旋性物質(zhì)，其比旋光度=52.5o；但果糖是左旋性物質(zhì)，其比旋光度=-91.9o。由于生成物中果糖的左旋性比葡萄糖右旋性大，所以生成物呈現(xiàn)左旋性質(zhì)。因此隨著反應(yīng)的進行，體系的右旋角不斷減小，反應(yīng)至某一瞬間，體系的旋光度可恰好等于零，而后就變成左旋，直至蔗糖完全轉(zhuǎn)化，這時左旋角達到最大值。ln(t-)=-kt+ln(0-)1. 配置蔗糖溶液 恒溫水浴調(diào)至反應(yīng)溫度25oC，將高溫槽調(diào)至55oC。稱取5g蔗糖，放入錐形瓶中。加入25ml蒸餾水，搖震，使之完全溶解。另一個錐形瓶中加入25命令HCl溶液。兩個錐形瓶加塞，至于25 oC的恒溫水浴中恒溫10min以上。2. 旋光儀的零點校正

3、 蒸餾水為非旋光物質(zhì)，可以用來校正旋光儀的零點。校正時，先洗凈樣品管，將管的一端加上蓋子，并由另一端向管內(nèi)灌滿蒸餾水，在上面形成一凸面，然后蓋上玻璃片和套蓋，玻璃片緊貼于旋光管，此時管內(nèi)不應(yīng)有氣泡存在。必須注意旋緊套蓋時，一只手握住管上的金屬鼓輪，另只一手旋套蓋，不能用力太猛，以免壓碎玻璃片。然后用吸濾紙將管外的水擦干，再用擦鏡紙將樣品管兩端的玻璃片擦凈，放人旋光儀的光路中。按下零點校正按鈕。實驗步驟3. 反應(yīng)過程的旋光度測定 將恒溫好的HCI溶液倒人蔗糖溶液中，同時記下時間，來回倒三、四次，使之均勻后，立即用少量反應(yīng)液蕩洗旋光管兩次，然后將反應(yīng)液裝滿旋光管，旋上套蓋，放進已預(yù)先恒溫的旋光儀內(nèi)

4、，測量各時間的旋光度。（注意：蕩洗和裝樣只能用去一半左右的反應(yīng)液。）要求在反應(yīng)開始后2min內(nèi)測定第一個數(shù)據(jù)。以后每間隔5min測量一次。共測13個數(shù)據(jù)。 在此期間，將剩余的另一半反應(yīng)液置于5060的水浴內(nèi)溫熱待用。4. 的測量 將已在水浴內(nèi)溫熱50min的反應(yīng)液取出，冷至實驗溫度下測定旋光度。在1015min內(nèi)，讀取57個數(shù)據(jù)，如在測量誤差范圍內(nèi)，則取其平均值，即為值。 數(shù)據(jù)處理1分別將在兩個不同溫度下反應(yīng)過程中所測得的旋光度t與對應(yīng)時間t列表，作出t-t曲線圖。2別從兩條t-t曲線上1040min的區(qū)間內(nèi)，等間隔取8個（t-t）數(shù)組，并通過計算，以ln(t-)對t作圖可得一直線，從直線斜率可求得反應(yīng)速率常數(shù)k，并計算反應(yīng)半衰期t1/2。 提問思考1. 實驗中，我們用蒸餾水來校正旋光儀的零點，試問在蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)過程中所測的旋光度t是否必須要進行零點校正？2. 配制蔗糖溶液時稱