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旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数-实验报告

（六）旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数

一、目的要求

1、测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期。

2、了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系。

3、了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法。

二、仪器与试剂

WZZ-2B自动旋光仪，样品管，秒表，恒温槽，量筒，锥形瓶，蔗糖水溶液，盐酸水溶液

三、实验原理

吐火罗文

蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为

C12H22O11（蔗糖）+ H2O C6H12O6 （葡萄糖）+ C6H12O6（果糖）

为使水解反应加速，反应常常以H+为催化剂。由于在较稀的蔗糖溶液中，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，所以该反应可视为一级反应（动力学中称之为准一级反应）。该反应的速度方程为：－dC/dt = kC

其中Ｃ为蔗糖溶液的浓度，k为蔗糖在该条件下的水解反应速度常数

该反应的半衰期与k的关系为：t1/2 = ln2/k

蔗糖、葡萄糖、果糖都是旋光性的物质，即都能使透过它们的偏振光的振动面旋转一定的角度，称为旋光度，以表示。其中蔗糖、葡萄糖能使偏振光的振动面按顺时针方向旋转，为右旋光性物质，旋光度为正值。而果糖能使偏振光的振动面按逆时针方向旋转，为左旋光性物质，旋光度为负值。

反应进程中，溶液的旋光度变化情况如下：

当反应开始时，t=0，溶液只有蔗糖的右旋，旋光度为正值，随着反应的进行，蔗糖溶液减少，葡萄糖和果糖浓度增大，由于果糖的左旋能力强于葡萄糖的右旋。整体来说，溶液

的旋光度随着时间而减少。当反应进行完全时，蔗糖溶液为零，溶液中只有葡萄糖和果糖，这时，溶液的旋光度为负值。可见，反应过程中物质浓度的变化可以用旋光度来代替表示。

　ln（ t－） = － k t ＋ln（0－）

从上式可见，以ln（ t－）对 t作图，可得一直线，由直线斜率可求得速度常数k。

四、实验步骤

1、从烘箱中取出锥形瓶。恒温槽调至55℃。

2、开启旋光仪，按下“光源”和“测量”。预热10分钟后，洗净样品管，然后在样品管中装人蒸馏水，测量蒸馏水的旋光度，之后清零。

3、量取蔗糖和盐酸溶液各30毫升至干净干燥的锥形瓶，盐酸倒入蔗糖中，摇匀，然后迅速用此溶液洗涮样品管3次，再装满样品管，放入旋光仪中，开始记时。将锥形瓶放入恒温槽中加热，待30分钟后取出，冷却至室温。

4、记时至2分钟时，按动“复测”，记录。如此，每隔2分钟测量一次，直至30分钟（注意：数值为正值时使用“+复测”，数值为负值时使用“-复测”）。

5、倒去样品管中的溶液，用加热过的溶液洗涮样品管3次，再装满样品管，测其旋光值，共测5次，求平均值。

五、实验数据记录

时间	室温	大气压
实验前	29.2℃	101.08Kpa
实验后	27.5℃	101.02Kpa

时间/min.	2	4	6	8	10	12	14	16
αt/度佛山科学技术学院图书馆	3.565	3.375	3.265	3.050	2.850	2.690	细胞膜的渗透性 2.495	2.230
时间/min.	18	20	22	24	26	28	30
αt/度	2.045	1.890	1.665	1.025	0.845	0.600	0.175

α∞＝ -0.570 、-0.590 、-0.590 、-0.605 、-0.610 。

α∞的平均值为：-0.593

六、数据处理

t	2	4	6	8	10	12	14
α∞	-0. 593	-0. 593	-0. 593	-0.593	-0.593	-0. 593	-0. 593
αt/度	3.565	3.375	苏拿3.265	3.050	2.850	2.690	2.495
Ln（αt -α∞）	1.42503	1.37826	1.35014	1.29281	1.23634	1.18876	1.12752

16	18	20	22	24	26	28	30
奶牛笔记本电脑--0. 593	-0. 593	-0. 593	-0. 593 轮滑天地	-0. 593	-0. 593	-0. 593	-0. 593
2.230	2.045	1.890	1.665	1.025	0.845	0.600	0.175
1.03780	0.97002	0.90947	0.81448	0.48119	0.36325	0.17467	-0.26396

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