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* * 蔗糖水解反应 速率常数测定 化学实验教学中心 1. 测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期； 2. 了解旋光仪的基本原理,掌握旋光仪的使用方法。 一、实验目的： C12H22O11（蔗糖）+H2O → C6H12O6 (葡萄糖)+ C6H12O6（果糖） 由于蔗糖液较稀，水是大量的，反应达终点时，虽然有部分水分子参加了反应，但与溶质（蔗糖）浓度相比可以认为它的浓度没有改变。因此，在一定的酸度下，反应速度只与蔗糖的浓度有关，该反应可视为一级反应（动力学中称之为准一级反应），表示为： 半衰期为： 二、实验原理： H+ 蔗糖 葡萄糖 果糖 体系旋光度 t=0 浓度c0 0 0 α0（正） t c c0－c c0－c αt t∞ 0 c0 c α∞（负） +66.6o +52.5o -91.9o 右旋 右旋 左旋 H＋ ? ? ? C12H22O11(蔗) ＋H2O C6H12O6(葡) ＋ C6H12O6(果) 反应时间为0 时旋光度? ???α0=K反c0 反应时间为t 时旋光度αt=K反c+K生（c0-c） 反应时间为 ∞ 时?旋光度?α∞=K生c0 联立以上三式可得： ln(αt-α∞)=-kt+ln(α0-α∞) 以 ln(αt-α∞) 对t 作图得一直线，由直线斜率可求得反应速率常数k。 三、仪器和试剂 旋光仪 1台 超级恒温槽 1套 秒表 1个 移液管（25cm3 ） 2支 洗耳球 1个 洗瓶（250cm3 ） 1个 蔗糖（分析纯） 2.0mol·dm-3HCl溶液 旋光仪示意图 钠光灯源 样品管放置处 焦距调节旋钮 示数刻度窗 调节旋光度数值旋钮 样品管： 三分视场观察窗口 1.调试恒温槽30℃±0.1℃ 2.溶液的配制：用台秤称量20g蔗糖于烧杯中，配制成20%的蔗糖溶液。 3.校正旋光仪的零点：用蒸馏水将旋光管洗净并注满，调整旋光度数值旋钮，使仪器三分视场颜色一致，如下图中间所示，读取旋光度数值，做零点。 四、实验步骤： 4. 旋光度at的测定：将旋光管放入旋光仪 中，测量不同水解时刻溶液旋光度at的值，每隔2min读一次数，测定45min，或使旋光度为负值为止。 5.旋光度a∞的测定 时间t/min 5 10 15 20 25 30 35 40 45 温度/℃ ? ? ? ? ? ? ? ? ? αt /(°) ? ? ? ? ? ? ? ? ? (αt-α∞)/(°) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ln{(αt-α∞)/(°)} ? ? ? ? ? ? ? ? ? 时间t/min ? ? ? ? ? ? ? ? ? 温度/℃ ? ? ? ? ? ? ? ? ? αt/(°) ? ? ? ? ? ? ? ? ? (αt-α∞)/(°) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ln{(αt-α∞)/(°)} ? ? ? ? ? ? ? ? ? 五、实验数据记录和处理 1.根据所测数据作出at~t图。 2.以ln（at- a∞）对t作图,并由直线的斜率求出反应速率常数k。 3.由k值计算该反应的半衰期。 注意事项 ?旋光管中不能有气泡。 ?旋光管管盖只要旋至不漏水即可。过紧 了，旋钮会造成损坏，或因玻片受力产生 产力而致使有一定的假旋光。 ?实验完毕后，用蒸馏水洗净旋光管，并擦干外壁，以防止金属部件被腐蚀。 u06eYAO)TK6IQ*SMg%fMU3-7$!Fy6*An!OkaUPvxlxwU(yZIhicyOo$$XfDqatLsbuPBrUghn+R5BFRCx2S9M$krLLZU*Y-#2(bavB%9M3Sni3eiN2TuAA)pe0lDl2kCm7vWRQj%8tmmBTs!QtvkxwRXepU+vK5iLT79ohn5+DiH5bqc6Foe-fs2KRWq*06OoBRCrVlrFpiUuRmg+5+giHQanU0yN9mOW8rdmjEOdDjZYP+cTlib(K#9%N-j2U0eYuw6PuP89i0$u6v7+(PSHPHSLWO