吉祥0旋光法测定蔗糖转化反应的速度常数111
旋光法测定蔗糖转化反应 的速度常数
11实验目的（1）了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正1确使用方法。1（2）了解反应物浓度与旋光度之间的关系(3)测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期一一1福?-稻11111/11
（1）了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正 确使用方法。 （2）了解反应物浓度与旋光度之间的关系。 （3）测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期 一、实验目的
实验七十旋光法测定蔗糖转化反应的速度常数招景预习提问111111111、蔗糖的转化速率常数和哪些因素有关？2、为什么测量反应旋光度就可以跟踪反应进程？要测1定哪些数据？13、如何在圆盘旋光仪的视界中调整，并读取得到溶液的读数？4、本实验中测旋光度时不作零点校正，对实验结果有1无影响？15、测定α和α是否要用同一根旋光管，为什么？111111E蒙111111
实验七十 旋光法测定蔗糖转化反应的速度常数 预习提问 1、蔗糖的转化速率常数和哪些因素有关？ 2、为什么测量反应旋光度就可以跟踪反应进程？要测 定哪些数据？ 3、如何在圆盘旋光仪的视界中调整，并读取得到溶液 的读数？ 4、本实验中测旋光度时不作零点校正，对实验结果有 无影响？ 5、测定t 和是否要用同一根旋光管，为什么？
二、实验原理所谓旋光度，指一束偏振光，通过有旋光性物质的溶液时，使偏振光振动面旋转某一角度的性质。溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的旋光能力、溶剂性质、溶液浓度、液层厚度、光源波长、样品管长度及温度等因素有关。当其它条件固定的时候，旋光度α与反应物浓度c呈线性关系: α = β c?一一-我们常用比旋光度来度量物质的旋光能力111福
所谓旋光度，指一束偏振光，通过有旋光性物质的溶液时， 使偏振光振动面旋转某一角度的性质 。溶液的旋光度与 溶液中所含旋光物质的旋光能力、溶剂性质、溶液浓度、 液层厚度、光源波长、样品管长度及温度等因素有关 。 当其它条件固定的时候，旋光度α与反应物浓度c呈线性 关系：α = βc 我们常用比旋光度来度量物质的旋光能力 二、实验原理
吉祥二、实验原理蔗糖在H+离子催化作用下进行转化为葡萄糖与果糖它是一个二级反应。但是，在反应中，H,0是大量的，尽管有部分水分子参加了反应，仍可近似地认为整个反应过程中水的浓度是恒定的，作为催化剂的H+离子浓度也不变。这样，蔗糖转化的速度只与蔗糖的浓度有关。故蔗糖水解反应可看做一级反应。dc超一级反应速率方程为=kcdt积分可得Inc=lnco-kt11-反应半衰期t1/2 =ln2/k=0. 693/k从速率方程的积分式可得，在不同时间测定反应物的相应浓度，以Inc对t作图，从直线的斜率可得反应速率常数。11
二、实验原理 蔗糖在H+离子催化作用下进行转化为葡萄糖与果糖， 它是一个二级反应。但是，在反应中，H2O是大量的，尽 管有部分水分子参加了反应，仍可近似地认为整个反应 过程中水的浓度是恒定的，作为催化剂的H +离子浓度也 不变。这样，蔗糖转化的速度只与蔗糖的浓度有关。故 蔗糖水解反应可看做一级反应。 一级反应速率方程为 积分可得 反应半衰期 t1/2 =ln2/k=0.693/k 从速率方程的积分式可得，在不同时间测定反应物 的相应浓度，以lnc对t作图，从直线的斜率可得反应速 率常数。 kc dt dc c c kt 0 ln ln
吉祥二、实验原理测定不同温度时反应物的浓度随时间的变化，宫常用物理化学分析法获得动力学数据，即测定反应系统的与反应物或者生成物的浓度有较简单关系（线性、正比、反比等）的某些物理性质随时间的变化。最常用的有电导、电动势、旋光度、吸光度、折光率、蒸气压或体积等。蔗糖及其转化产物，都具有旋光性，而且它们的旋光能力不同，故可以利用体系在反应进程中旋光度的变化来度量反应的进程。拉111拉11旅1111
二、实验原理 测定不同温度时反应物的浓度随时间的变化，常用物 理化学分析法获得动力学数据，即测定反应系统的与反应 物或者生成物的浓度有较简单关系(线性、正比、反比等) 的某些物理性质随时间的变化。最常用的有电导、电动势、 旋光度、吸光度、折光率、蒸气压或体积等。 蔗糖及其转化产物，都具有旋光性，而且它们的旋光 能力不同，故可以利用体系在反应进程中旋光度的变化来 度量反应的进程
吉祥二、实验原理蒙果在反应中，蔗糖是右旋性物质，葡萄糖是右旋性物质国糖则为左旋性物质，果糖的左旋性比葡萄糖的右旋性大因此，当蔗糖开始水解后，随着时间增长，溶液的右旋光度渐小，反应至某一瞬间，体系的旋光度可恰好等于零，而后就变为左旋，直到反应完全，即随着反应的进行，溶液的旋光度在改变。因此，借助反应系统旋光度的测定，1可以测定蔗糖水解的速率。111?一一1111111-1111酒真福E?11拉1111111福1/1
二、实验原理 在反应中，蔗糖是右旋性物质，葡萄糖是右旋性物质， 果 糖则为左旋性物质，果糖的左旋性比葡萄糖的右旋性大， 因此，当蔗糖开始水解后，随着时间增长，溶液的右旋光 度渐小，反应至某一瞬间，体系的旋光度可恰好等于零， 而后就变为左旋，直到反应完全，即随着反应的进行，溶 液的旋光度在改变。因此，借助反应系统旋光度的测定， 可以测定蔗糖水解的速率
111二、实验原理1111111111反应初始β 反Coao11111反应结束：α8=β生Co1111福-时间为t时：αt = β反c +β生(co-c)111三式联立代入速率方程即得111招镜1In(α, -α。)= -kt + In(α。-α福1一11111111-1111111111福111111直1E11111稻1I111[111111/-111111111
二、实验原理 反应初始 ： α0 = β反c0 反应结束： α∞ = β生c0 时间为t时： αt = β反c +β生(c0-c) 三式联立代入速率方程即得 0 ln t kt ln
11三、实验仪器与试剂111111I111111台11111恒温水浴111111111台11111旋光仪11111111111支11移液管(50mL)1/11111个1锥形瓶（250mL）1111稻1111蔗糖 (分析纯)1111111-1111盐酸溶液1(4. OmoL-L-1)1酒111/1-1111t1111111值1111111111111111111111111
三、实验仪器与试剂 恒温水浴 1台 旋光仪 1台 移液管（50mL） 1支 锥形瓶（250mL） 1个 蔗糖（分析纯） 盐酸溶液（4.0moL·L-1）
四、实验步骤（可参看微信公众号）1、1了解旋光仪的原理与使用方法，见附录一。2、安装仪器.将恒温槽调节到25.0±0.1℃（或30.0±0.1℃）。3、反应过程的旋光度αt测定。①配制蔗糖水溶液：在锥形瓶内，称取20g蔗糖，加入100ml蒸馏水，使蔗糖完全溶解，若溶液浑浊，刚需要过滤。②分别取50mL蔗糖水溶液和50ml4mol·L-1HCL溶液于两个150mL锥形瓶中，并浸入恒温槽使恒温在实验的温度。将HCL溶液全部倒入蔗糖溶液锥形瓶中混合均匀，同时记下时间③用上述溶液洗涤旋光管两次，然后装满旋光管，置于旋光仪中测其旋光度，反应开始后的15min内，每隔一分钟测量一次，之后每隔2-3min测定一次，一直到反应时间为50min为止。4、α8的测量。将上述余下的混合液放入50～60℃的恒温水浴中恒温40min，取出冷至实验温度下测定其旋光度，在10-15min内读取5-7个数据，如在测量误差范围内，则取其平均值，即为α8值。E5、将恒温水浴的温度调高5℃，按上述步骤3，4再测量一套数据。怡
四、实验步骤（可参看微信公众号） 1、了解旋光仪的原理与使用方法，见附录一。 2、安装仪器,将恒温槽调节到25.0 ± 0.1℃(或30.0 ± 0.1℃)。 3、反应过程的旋光度t测定。 ①配制蔗糖水溶液：在锥形瓶内，称取20g蔗糖，加入100ml蒸馏水，使 蔗糖完全溶解，若溶液浑浊，刚需要过滤。 ②分别取50mL蔗糖水溶液和50ml 4mol·L-1HCL溶液于两个150mL锥形瓶中， 并浸入恒温槽使恒温在实验的温度。将HCL溶液全部倒入蔗糖溶液锥形瓶中 混合均匀，同时记下时间。 ③用上述溶液洗涤旋光管两次，然后装满旋光管，置于旋光仪中测其旋 光度，反应开始后的15min内，每隔一分钟测量一次，之后每隔2-3min测定 一次，一直到反应时间为50min为止。 4、的测量。 将上述余下的混合液放入50～60℃的恒温水浴中恒温40min，取出冷至 实验温度下测定其旋光度，在10-15min内读取5-7个数据，如在测量误差范 围内，则取其平均值，即为值。 5、将恒温水浴的温度调高5℃，按上述步骤3，4再测量一套数据