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)
