蔗糖水解速率常数得测定一．实验目得:1、测定蔗糖水溶液在 H+催化下转化反应得速度常数与半衰期。2、掌握旋光仪得使用。二．实验原理:蔗糖水解反应式为:蔗糖 葡萄糖 果糖H+就是催化剂,假如无 H+存在,反应速度极慢,此反应就是二级反应。但由于反应时水就是大量存在得,整个反应过程中水得浓度可近似为恒定,因此可视为准一级反应,反应速度方程如下: (18-1)式中 CA为 t 时刻得蔗糖浓度,为反应速度常数。若令蔗糖起始浓度为 CA、0,(18-1)式积分得: (18-2)由于蔗糖、葡萄糖与果糖都含有不对称得碳原子,它们都就是旋光性物质,但它们得旋光能力各不相同,其中蔗糖右旋,比旋光度,葡萄糖右旋,比旋光度,果糖左旋,比旋光度,所以随着反应得进行,物质得旋光度不断变化,由右旋逐渐变为左旋,故可利用体系在反应过程中旋光度得变化来量度反应得进程。 旋光度得测量可使用旋光仪(见第 2 章 常用仪器简介 2、6、旋光仪)。当样品管长度,光波波长、温度、溶剂等其她条件都不变时,溶液旋光度 α 与其中旋光性物质浓度 C 呈线性关系。 (18-3) 式中比例常数 K 与物质得旋光能力、溶剂性质、样品管长度、温度等有关。旋光度只有相对含义,它因实验条件得不同会有很大得差异。物质得旋光能力可用比旋光度来度量,比旋光度用下式表示: (18-4)式中:20 为实验时得温度 20℃;D 就是指所用钠光灯源 D 线,波长为 589nm;为测得得旋光度(单位:度);为样品管得长度(单位:厘米);C 为浓度(单位:克/mL)。 设反应初始时即 t=0 时,蔗糖得浓度为 CA,O,当时间为 t 时,蔗糖得浓度为 CA 。则 (t=0,蔗糖尚未水解) (18-5) (t=∞,蔗糖完全转化) (18-6)(18-5)、(18-6)式中与分别为反应物与生成物得比例系数。 而当 t=t 时, (18-7)由(18-5)、(18-6)、(18-7)式可以解得: (18-8) (18-9)将(18-8)、(18-9)两式代入(18-2)式,整理得: (18-10)由(18-10)式可以瞧出,以 lg(αt-α∞)对 t 作图为一直线,斜率,可求得反应速度常数 k,半衰期也可求得。三．实验步骤:1.调节空气恒温箱温度在 25℃,用蒸馏水校正旋光仪得零点,熟悉旋光仪得调节与读数。2.将蔗糖溶液、3、0mol·L-1HCl 溶液、反应完毕液(为节约同学时间,相同得反应完毕液实验室已准备好。方法就是室温下静置 24 小时以上或于 50℃恒温 2个小时)分别置于锥形瓶中,放在已调节到 25℃得恒温槽中恒温。3.用移液管吸取已恒温得 10、00mL 蔗糖溶液至干燥得锥形瓶中,再用另一支移液管吸取已恒温得...
