蔗糖水解速率常數的測定

1、蔗糖水解速率常數的測定祁波031131104一、實驗目的1根據物質的光學性質研究蔗糖水解反應，測定其反應速率常數和半衰期。2了解反應物濃度與反應體系旋光度之間的關系。3掌握旋光儀的使用方法。二、實驗原理蔗糖溶液在酸性介質中可水解生成葡萄糖和果糖。反應如下：612661262112212OHCOHCOHOHC???（蔗糖）（葡萄糖）（果糖）水解反應中，水是大量的，雖然有部分水分子參加了反應，但與溶質濃度的改變相比可以認為它的濃度是恒定的，

2、而且氫離子是催化劑，其濃度也保持不變，故反應速率只與蔗糖濃度有關，可視為一級反應，其速率方程為：（1）dckcdt??積分上式得：（2）0lncktc?反應的半衰期與反應速率常數的關系式為：（3）12ln20.693tkk??由積分式不難看出：只要測得不同反應時刻對應的反應物濃度，就可以lnc對c作圖得到一條直線，由直線斜率求得反應速率常數。然而，反應是在不斷進行，要快速分析出不同時刻反應物的濃度是困難的。在本實驗中，蔗糖及其水解產物都

3、具有旋光性，即能夠通過它們的偏振光的偏振面旋轉一定的角度(該角度稱為旋光度，常以α符號表示)，來量度其濃度。蔗糖是右旋的，水解混合物是左旋的，所以隨水解反應的進行，反應體系的旋光度會由右旋逐漸轉變?yōu)樽笮虼丝梢岳皿w系在反應過程中旋光度的改變來量度反應的進程。測定物質旋光度所用的儀器稱為旋光儀。溶液的旋光度與溶液中所含旋光物質的旋光能力，溶劑性質、溶液濃度、樣品管長度、光源波長和溫度等因素有關。（4）??MCLt???????式中為比

4、旋光度，可以量度物質的旋光能力，為所用光源的波長，一般用鈉光的D??t???用移液管吸取20％蔗糖溶液25mL放入叉形反應管一側，再用另一支移液管吸取25mL1.8molLHCl溶液放入叉形反應管的另一側，將叉形管置于298.2K的恒溫槽中恒溫，恒溫大約十分鐘后，搖動叉形反應管，使溶液混合并同時開始記時。把溶液搖勻，用此溶液蕩洗旋光管2次一3次后，裝滿旋光管，擦干玻片，勿使留有氣泡。由于溫度已改變，需將旋光管再置于恒溫槽中恒溫10min

5、左有，取出擦干，放入旋光儀中，當反應進行時間達15min時，測定旋光度(因為旋光度隨時間而改變。溫度在觀察過程中亦在變化，所以測定時要力求動作迅速熟練)，然后將旋光管重新置于恒溫措中恒溫，再按下述步驟測定不同時間的旋光度。在開始測定的第一小時內每隔一刻鐘測定一次，第二、三小時內每隔30min測定一次，以后可以每隔一小時測定一次，如此測定直至旋光度由右變到左為止。另取25mL20％的蔗糖溶液和25mL1.8molLHCl溶液在308.2K

6、下進行反應速率的測定(每5min讀一次直至為負值)。?要使蔗糖完全水解，通常需48h左右，為了加速實驗進度，可把叉形反應管中剩余的混合液放在3232K左右的水浴中加熱(溫度過高會引起其他副反應)2h左右，使反應接近完成，然后取出使其冷卻至測定溫度，測定其旋光度即為的數值。??五、注意事項1蔗糖在配制溶液前，需先經380K烘干。2在進行蔗糖水解速率常數測定以前，要熟練掌握旋光儀的使用，能正確而迅速地讀出其讀數。3旋光管管蓋只要旋至不漏水即